空气净化器内部结构对其净化效率的影响研究

本文通过理论分析及实验验证,全面分析了影响净化器净化效率的因素,结果发现净化器内部辐射场、流场和浓度场得分布是影响净化器效率的主要因素。净化器内部结构的设计应该充分考虑这些因素的影响,使其净化效率达到最佳。     

HZSM-5催化甲苯和甲醇烷基化反应机理的密度泛函理论研究

对二甲苯(PX)是重要的有机化工原料,主要用于生产对苯二甲酸(PTA)和对苯二甲酸二甲酯(DMT), PTA和 DMT可经缩聚生产化纤、合成树脂和塑料等聚酯产品. PX主要通过甲苯歧化、二甲苯异构化或甲苯与 C9芳烃烷基转移等方式生产.由于三种二甲苯和乙苯的沸点接近,需要经过吸附分离或深冷分离才能得到高纯度的 PX,传统工艺物料循环量大,设备庞大,操作费用高.而通过甲苯和甲醇烷基化反应直接高选择性生成 PX,可大大降低成本,具有非常高的经济效益和研究价值.自1970年代以来,国内外众多科研院所对甲苯和甲醇烷基化催化剂进行了广泛研究,但催化剂选择性和稳定性仍需进一步提高.为了加深对甲苯和甲醇烷基化反应的认识,指导催化剂开发,有必要对甲苯和甲醇烷基化生成二甲苯的反应机理进行深入研究.当前甲苯和甲醇烷基化机理研究主要存在以下问题：(1)计算得到的能量多为电子能,而非自由能;(2)所采用的模型多为团簇模型,使用 ONIOM方法,对长程作用力描述不充分;(3)认为甲苯只有一种吸附状态;(4)没有考虑偕烷基化反应.本文采用周期性模型,通过密度泛函理论研究了 HZSM-5分子筛上甲苯和甲醇烷基化反应机理,通过计算熵得到了反应自由能,并考虑了偕烷基化反应.由于甲基的存在,在甲苯的吸附态中,甲基会伸向孔道的不同方向,因此我们认为甲苯有多种吸附态,而不同的吸附态会生成不同的二甲苯.结果表明,甲苯可以在对位、间位、邻位和偕位上通过协同机理或分步机理发生烷基化反应.在协同机理中,甲苯在对位、间位、邻位和偕位发生烷基化反应的自由能垒分别为167,138,139和183 kJ/mol.在分步机理中,甲醇脱水生成甲氧基的自由能垒为145 kJ/mol,是决速步骤;而甲苯和甲氧基对位、间位、邻位和偕位烷基化的自由能垒分别为127,105,106和114 kJ/mol.两种机理中 PX的生成能垒均比 MX和 OX高,与文献报道的结果不同.文献均认为, PX的生成能垒最低.一方面这可能是由于所采用模型的不同,本文采用周期性模型,能更充分考虑长程作用力的影响;另一方面可能是由于对甲苯吸附态的不同处理,我们认为甲苯有多种吸附态,不同的吸附态会生成不同的二甲苯,而文献均只考虑了一种甲苯吸附态.但是,在实验中, PX选择性最高.这可能是由于：(1) PX在 HZSM-5孔道的扩散速率比 MX和 OX高2–3个数量级;(2)甲苯和甲醇烷基化生成的 MX和OX迅速发生异构化反应生成 PX,异构化反应速率高于甲苯烷基化速率.两种机理中, C8H11+都是重要的中间物种,它可以反馈一个质子给分子筛骨架,生成二甲苯;也可以脱烷基生成甲烷和乙烯等气相产物.研究发现,甲烷的生成是由于 C8H11+物种中的一个 H质子从苯环上的碳原子转移到甲基上的碳原子造成的,计算得到的对位、间位和邻位 C8H11+生成甲烷的能垒分别为136,132和134 kJ/mol.由于十元环孔道的限制, HZSM-5孔道中很难通过甲苯歧化反应生成苯;偕烷基化生成的碳正离子有可能脱烷基生成乙烯和乙烷等产物,进而生成苯.碳正离子脱烷基反应生成了大量气相产物,造成反应液收降低.碳正离子脱烷基反应与甲醇制烯烃过程的烃池机理相一致,因此甲苯和甲醇烷基化反应也遵循烃池机理.     

一种用于分析多频率分量信号时频分布的方法

文章介绍了一种适合于分析多频率成分信号时频分布的方法,介于维格纳分布（Wigner Distribution WD）和频谱图二者之间,它不仅能够有效地抑制WD处理多参量信号时所产生的交叉项干扰,而且还能克服了加窗处理对频谱图的影响。此外,文章提出的算法具有较强的抗噪声干扰的能力。文章利用WD和文中提出的方法分别对一组线性调频信号进行仿真处理。结果表明,利用本文介绍的方法可以完全抑制多参量信号的交叉项干扰,得到“干净的”多参量信号瞬时频率分布。     

干风冷水型转轮空调系统全寿命特性研究

干风冷水型转轮空调系统是一种新型的转轮除湿空调系统,它基于吸附除湿和再生式蒸发冷却技术能够在夏季同时输出干空气和较低温度的冷冻水,克服了现有转轮除湿空调显热处理能力的不足。本文采用全寿命周期研究方法,对此种新型转轮空调系统在上海夏季和冬季运行的模式下进行全寿命的能耗分析、全寿命经济分析及碳信用分析,并与传统蒸汽压缩式空调系统进行对比。     

应用遗传算法求解航班恢复问题

航班调度系统易受天气等因素的影响,导致航班延误甚至取消,给航空公司和旅客带来巨大损失.针对某机场由于天气原因需要临时关闭这一问题,,综合考虑航班延误,飞机置换和旅客的行程信息,以旅客的总体延误时间最短为目标函数,建立了旅客滞留航班恢复模型.根据面向对象的编程思想设计了航班调度算法并耦合遗传算法对模型进行求解.基于较大规模的航班和旅客数据对模型和算法进行了验证,得到了合理的航班恢复方案.     

“超单元”法的误差估计

一、引言 关于平面弹性断裂问题,文献[1]指出采用普通的有限元方法。由于裂缝尖端处奇性的影响,其能量模误差只能得到h~(1/2)阶估计,不管采用多少次插值函数都不能改善其精度。因此用通常的有限元法计算弹性断裂问题,其精度是很差的,文献[2—3]通过在奇     

“混合元”的有限元法

大家知道,用有限元求解微分方程时,如果微分方程的解足够光滑,边界比较接近拆线,采用高阶元比采用低阶元网格可以稀得多,因此这时采用高阶元比低阶元有利得多,但在实际计算中,边界常常比较复杂,解在边界附近变化较大,这时只采用高阶元在边界     

具有最优阶精度的全离散变网格有限元

§1.引言 解抛物型方程的通常做法是将时间方向采用差分近似,而空间方向采用有限元逼近.如果区域长柱形区域,现有的结果和方法比较完整.但是在某些情况下,例如解活动边界