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变比例广义粗粒化方法的多颗粒场景验证
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作者 方延玮 柳冠青 +3 位作者 张易阳 朱泽鹏 方筑 李水清 《化工学报》 北大核心 2025年第11期5630-5644,共15页
粗粒化模型被广泛用于加速离散元方法模拟。对于多分散颗粒系统,颗粒数量随颗粒粒径比的三次方增加。传统粗粒化模型由于使用相同的比例缩放各粒径颗粒,无法减少由于粒径比增大导致的巨大计算成本。为解决该问题,基于无量纲接触方程的... 粗粒化模型被广泛用于加速离散元方法模拟。对于多分散颗粒系统,颗粒数量随颗粒粒径比的三次方增加。传统粗粒化模型由于使用相同的比例缩放各粒径颗粒,无法减少由于粒径比增大导致的巨大计算成本。为解决该问题,基于无量纲接触方程的一致性,提出了变比例广义粗粒化方法,通过引入“N对1接触”假设,构建了更符合物理实际的变比例接触模型,并通过调整等效杨氏模量减小几何误差。在变比例广义粗粒化方法的基础上,通过休止角和单轴压缩过程验证其在多颗粒场景下的适用性。结果显示,该方法在大颗粒粒径不变、小颗粒放大两倍时,可以减少计算时间约80%,相对误差均值低于2%。 展开更多
关键词 粗粒化模型 离散元方法 变比例 休止角 单轴压缩 粒子 粒度分布 模拟
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CSTR工控安全虚实融合仿真方法研究
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作者 何广汇 王金江 +2 位作者 魏振强 汪征 张来斌 《化工学报》 北大核心 2025年第9期4524-4538,共15页
随着化工行业朝着智能化方向发展,化工反应系统频繁遭受网络攻击,产生了严重的后果。现有工控安全仿真研究大多单独在网络领域进行,缺少针对化工反应系统的工控安全仿真技术。因此,针对该问题,以化工反应系统中常见的连续搅拌式反应釜(c... 随着化工行业朝着智能化方向发展,化工反应系统频繁遭受网络攻击,产生了严重的后果。现有工控安全仿真研究大多单独在网络领域进行,缺少针对化工反应系统的工控安全仿真技术。因此,针对该问题,以化工反应系统中常见的连续搅拌式反应釜(continuous stirred tank reactor,CSTR)为研究对象,提出一种针对CSTR的工控安全虚实融合仿真技术。首先建立CSTR控制系统模型,提出了基于攻击类型分析、攻击仿真方法、响应分析方法与攻击监测和控制方法的工控安全虚实融合仿真技术框架,利用CSTR工控安全仿真平台,实现了针对CSTR系统的攻击模拟和响应分析,并验证了提出的针对网络攻击的监测和控制方法,为推动网络安全在化工领域内的研究提供了借鉴。 展开更多
关键词 CSTR 网络攻击 虚实融合仿真方法 工控安全仿真平台
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可扩展的化工流程模拟软件设计与测试
3
作者 孟平洧 李薇 曹志凯 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期186-192,共7页
[目的]针对商业流程模拟软件功能扩展时操作繁琐、可解释性差等缺陷,提出一种实现软件功能扩展的设计思路.[方法]设计时将Lua扩展模块以组件形式嵌入模拟软件中,使用C#语言配合.NET环境下的NLua库实现Lua语言的解释执行,然后在求解器和... [目的]针对商业流程模拟软件功能扩展时操作繁琐、可解释性差等缺陷,提出一种实现软件功能扩展的设计思路.[方法]设计时将Lua扩展模块以组件形式嵌入模拟软件中,使用C#语言配合.NET环境下的NLua库实现Lua语言的解释执行,然后在求解器和物性库的支持下实现扩展模型的求解,并以重油催化裂化六集总模型的计算为例进行测试.[结果]测试结果显示关键组分的误差较小,扩展技术能得到有效应用.与Aspen Plus的同类功能相比操作繁琐度降低了54%.[结论]本研究为可扩展的化工流程模拟软件设计提供了一种高效解决方案. 展开更多
关键词 化工流程模拟 Lua语言 模块化 扩展模块
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二元醇对含烟碱三元体系气-液相平衡的影响
4
作者 牛亚鹏 李博 +5 位作者 李世杰 聂长武 邓芙蓉 季常征 彭昌军 王艺璇 《华东理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期453-459,共7页
为探究加热卷烟制品雾化气溶胶主要成分的释放规律,以二元醇(1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、乙二醇)为雾化剂构筑的烟碱/水/二元醇、烟碱/丙三醇/二元醇等三元体系为发烟体系模型,利用似导体屏蔽链节活度系数模型(COSMO-SAC)预测了恒温体系气... 为探究加热卷烟制品雾化气溶胶主要成分的释放规律,以二元醇(1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、乙二醇)为雾化剂构筑的烟碱/水/二元醇、烟碱/丙三醇/二元醇等三元体系为发烟体系模型,利用似导体屏蔽链节活度系数模型(COSMO-SAC)预测了恒温体系气-液相平衡时气溶胶组分的变化规律。结果表明:对于烟碱/水/二元醇体系,不同二元醇的气-液相平衡所表现出的规律极为相似,液相中水的摩尔分数增加会导致气相中烟碱的摩尔分数先下降后升高;当水的摩尔分数较低或较高时,温度越低越有利于烟碱的气化释放;1,3-丙二醇促进烟碱气化的能力要高于1,2-丙二醇的能力。对于烟碱/丙三醇/二元醇体系,不同二元醇的气-液相平衡所表现出的规律基本一致,丙三醇对烟碱气化具有明显促进作用。促进烟碱气化的能力由高到低的顺序为1,3-丙二醇>乙二醇>1,2-丙二醇,且温度越低越有利于烟碱气化。 展开更多
关键词 烟碱 加热卷烟 二元醇 气-液相平衡 COSMO-SAC模型
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Nesterov加速拟牛顿法研究及其化工应用 被引量:2
5
作者 吕佳泽 赵军 +3 位作者 陶少辉 陈玉石 孙晓岩 项曙光 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 2025年第1期60-66,共7页
拟牛顿法是化工过程模拟中一种常用的非线性方程组求解算法,提高其收敛性和计算效率对于流程模拟软件开发有着重要意义。本工作基于Nesterov加速拟牛顿法,给出其使用4种更新方法的改进形式。通过求解经典低维非线性方程组问题和典型化... 拟牛顿法是化工过程模拟中一种常用的非线性方程组求解算法,提高其收敛性和计算效率对于流程模拟软件开发有着重要意义。本工作基于Nesterov加速拟牛顿法,给出其使用4种更新方法的改进形式。通过求解经典低维非线性方程组问题和典型化工流程设计规定问题,比较了Nesterov加速4种拟牛顿法的计算效率。计算结果表明:基于CGBM更新方法的加速拟牛顿法在所测试的15组问题中计算成功率为93.3%,计算效率最高;而BFGS更新方法在化工设计规定问题中对于Jacobi矩阵的近似效果较差,计算成功率为60%,计算性能最低。Nesterov加速拟牛顿法已被成功应用于国产化工流程模拟软件,对于工业软件的国产化具有重要意义。 展开更多
关键词 非线性方程组 拟牛顿法 Nesterov加速 化工流程模拟
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基于模拟分析技术和随机搜索算法的化工过程能量集成方法研究 被引量:12
6
作者 钱新华 孙晓静 +2 位作者 王克峰 董宏光 姚平经 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期322-327,共6页
夹点和模拟分析技术已在化工能量集成中广泛应用。今以夹点技术为基础,对化工过程系统用能进行诊断,根据“过程用能一致性”原则提出能量集成改造方案,通过改变塔压实现塔顶冷凝器与塔底再沸器的热集成多效蒸馏。夹点技术实现的优化目... 夹点和模拟分析技术已在化工能量集成中广泛应用。今以夹点技术为基础,对化工过程系统用能进行诊断,根据“过程用能一致性”原则提出能量集成改造方案,通过改变塔压实现塔顶冷凝器与塔底再沸器的热集成多效蒸馏。夹点技术实现的优化目标仅是热回收最大或公用工程能耗最小,不能实现包括设备整体费用最小的过程全局最优化。研究基于模拟技术,通过灵敏度分析,得到精馏塔各操作参数的样本映射数据,通过多项式拟合得到参数关联方程,并在遗传算法及模式搜索中设计过程费用函数,提出了将模拟分析技术与随机搜索算法相结合的,以过程费用函数最小化为优化目标的能量集成方法。工业实例的成功设计应用证明了其有效性和可行性。 展开更多
关键词 能量集成 夹点技术 模拟分析 遗传算法 模式搜索
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石化企业图形化生产计划优化系统的开发及其应用 被引量:11
7
作者 李初福 何小荣 +1 位作者 张秋怡 龚真直 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期45-48,共4页
为解决目前优化排产软件中普遍存在的直观性较差、模型修改和维护困难、不可行解诊断难等问题,开发了石化企业图形化生产计划优化系统。该系统可通过图形组态方式绘制石化企业超结构生产流程,自动形成生产计划优化模型并求解和生成报表... 为解决目前优化排产软件中普遍存在的直观性较差、模型修改和维护困难、不可行解诊断难等问题,开发了石化企业图形化生产计划优化系统。该系统可通过图形组态方式绘制石化企业超结构生产流程,自动形成生产计划优化模型并求解和生成报表,而且包含丰富的图形编辑、组态等功能,操作简便易用,模型建立和维护容易。在兰州石化公司的应用结果表明,该系统能为企业决策提供科学依据,降低经营风险。 展开更多
关键词 石油化工厂 计划管理 优化 模型 应用 优化系统 生产计划 石化企业 图形化 开发
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不同管径碳纳米管中CO2/CH4分离的分子模拟 被引量:14
8
作者 曹伟 吕玲红 +2 位作者 黄亮亮 王珊珊 朱育丹 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1736-1742,共7页
生物甲烷路线在CO2减排和节能方面有很大的应用前景。而对生物沼气的分离是此路线的一个关键问题,特别是在60℃和0.1 MPa下。巨正则Monte Carlo(GCMC)和平衡分子动力学(EMD)的分子模拟方法研究CO2和CH4在不同管径的碳纳米管(CNT)中的吸... 生物甲烷路线在CO2减排和节能方面有很大的应用前景。而对生物沼气的分离是此路线的一个关键问题,特别是在60℃和0.1 MPa下。巨正则Monte Carlo(GCMC)和平衡分子动力学(EMD)的分子模拟方法研究CO2和CH4在不同管径的碳纳米管(CNT)中的吸附和扩散,可以从分子层面研究生物沼气的分离机理。分别计算了CO2/CH4二元混合物吸附量、吸附选择性、自扩散系数和渗透选择性等参数。模拟结果表明:由于碳管的受限空间和CO2与碳纳米管壁面分子之间强相互作用,导致二元等物质的量的混合物CO2/CH4的吸附量和扩散系数的差异。CO2的吸附量和自扩散系数都比CH4的大。渗透选择性在碳管管径达到最接近1 nm时达到最大值,此时混合物的分离过程是吸附控制,而非扩散控制。 展开更多
关键词 分子模拟 碳纳米管 生物沼气 分离 自扩散 选择性
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化工过程计算和过程模拟中的MATLAB求解 被引量:13
9
作者 许文林 王雅琼 +2 位作者 傅相林 张小兴 何玉芳 《扬州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2004年第1期49-54,共6页
化工过程计算和过程模拟涉及到插值、求积分、参数拟合、解常微分和偏微分方程、解线性和非线性方程等问题.采用集数值计算、可视化图形处理、开放式多功能于一体的新型软件MATLAB对复杂化学平衡系统、间歇化学反应过程和超声波作用下... 化工过程计算和过程模拟涉及到插值、求积分、参数拟合、解常微分和偏微分方程、解线性和非线性方程等问题.采用集数值计算、可视化图形处理、开放式多功能于一体的新型软件MATLAB对复杂化学平衡系统、间歇化学反应过程和超声波作用下气泡空化这3个过程进行了模拟和求解.计算结果表明,MATLAB是解决化工过程计算和过程模拟的有效方法. 展开更多
关键词 MATLAB 化工过程 计算 过程模拟
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分子计算科学——化学工程新的生长点 被引量:20
10
作者 刘志平 黄世萍 汪文川 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期464-476,共13页
当今化学工业面临的巨大挑战是如何推出性能卓越、功能齐备同时环境友好的新产品新材料 .分子计算科学是研究物质结构 性质关系的强大工具 ,在新产品新材料的设计中举足轻重 ,因而会成为化学工程新的生长点 .在层次化研究的框架下 ,分... 当今化学工业面临的巨大挑战是如何推出性能卓越、功能齐备同时环境友好的新产品新材料 .分子计算科学是研究物质结构 性质关系的强大工具 ,在新产品新材料的设计中举足轻重 ,因而会成为化学工程新的生长点 .在层次化研究的框架下 ,分子计算科学包括量子力学层次、统计力学层次、介观层次以及连接各个层次的对接技术 .本文分别介绍了各个层次的主要内容 ,特别是统计力学层次最近的研究进展 ,以及分子计算科学越来越趋向应用到实际复杂体系的发展趋势 . 展开更多
关键词 分子计算科学 量子计算化学 分子模拟 介观层次 对接技术 复杂体系
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Moldflow软件在汽车保险杠浇口设计中的应用 被引量:16
11
作者 黄虹 王海民 +1 位作者 邱方军 谭安平 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期15-17,99,共4页
通过Moldflow注射成型分析软件,对汽车塑料保险杠注射过程中的熔体流动过程进行数值模拟分析。通过设置6个浇口和3个浇口的两种方案,分析了填充时间、填充/保压转换点压力、锁模力、残余应力、熔接痕分布等情况。根据分析结果,可知选择... 通过Moldflow注射成型分析软件,对汽车塑料保险杠注射过程中的熔体流动过程进行数值模拟分析。通过设置6个浇口和3个浇口的两种方案,分析了填充时间、填充/保压转换点压力、锁模力、残余应力、熔接痕分布等情况。根据分析结果,可知选择3个浇口要优于6个浇口。 展开更多
关键词 流动分析 模具设计 保险杆 浇口 MOLDFLOW软件
原文传递
非平衡级速率模型用于催化精馏过程的模拟计算 被引量:7
12
作者 吴燕翔 谭天恩 +2 位作者 邱挺 王良恩 赵之山 《化工冶金》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期347-354,共8页
采用非平衡级速率模型对醋酸甲酯水解的催化精馏中试过程进行了模拟计算,反应精馏段催化剂填料层的气相和液相传质系数用自行测定的经验关联式计算,提馏段的填料层传质系数用Onta的关联式,反应速率根据所测定的宏观反应动力学方程结... 采用非平衡级速率模型对醋酸甲酯水解的催化精馏中试过程进行了模拟计算,反应精馏段催化剂填料层的气相和液相传质系数用自行测定的经验关联式计算,提馏段的填料层传质系数用Onta的关联式,反应速率根据所测定的宏观反应动力学方程结合催化剂包的效率因子进行计算,得到令人满意的结果. 展开更多
关键词 非平衡级 速率模型 催化精馏 模拟计算 醋酸甲酯
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基于Matlab的精馏稳态模拟 被引量:6
13
作者 吴松涛 江青茵 +2 位作者 曹志凯 罗江水 佘文武 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期85-89,共5页
以Matlab为平台,开发面向多组分复杂精馏塔和吸收塔系统的精馏稳态模拟计算软件包XD-SOD.软件包包含了泡点法、露点法、流率加和法和新松弛法等多种稳态精馏模拟计算算法.对4种不同的分离物系,采用不同的模拟算法进行仿真验证.仿真结果... 以Matlab为平台,开发面向多组分复杂精馏塔和吸收塔系统的精馏稳态模拟计算软件包XD-SOD.软件包包含了泡点法、露点法、流率加和法和新松弛法等多种稳态精馏模拟计算算法.对4种不同的分离物系,采用不同的模拟算法进行仿真验证.仿真结果表明,软件包能够有效地应用于精馏、吸收等分离过程和复杂的催化裂化分馏塔系统的稳态模拟,并具有数值稳定性好,收敛快,适用面广,易于改进等特点. 展开更多
关键词 MATLAB 精馏 分馏塔 稳态仿真 XD-SOD
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稳态系统的过失误差识别 被引量:7
14
作者 孔明放 陈丙珍 +1 位作者 李博 胡山鹰 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期430-435,共6页
数据校正包括数据协调和过失误差侦破与识别两部分,其中过失误差的侦破与识别一直是数据校正的重点和难点所在。针对系统偏差型的过失误差,研究了稳态系统中含有多个过失误差情况下的过失误差侦破与识别问题。提出了系统的过失误差可识... 数据校正包括数据协调和过失误差侦破与识别两部分,其中过失误差的侦破与识别一直是数据校正的重点和难点所在。针对系统偏差型的过失误差,研究了稳态系统中含有多个过失误差情况下的过失误差侦破与识别问题。提出了系统的过失误差可识别性的概念,分析了稳态系统的特性,指出了系统过失误差可识别的条件,并提出了过失误差的参数估计识别方法。计算实例表明,此方法可以准确地识别出系统所含的多个过失误差,具有很重要的理论意义。 展开更多
关键词 稳态系统 误差识别 数据校正 过失误差 可识别性 参数估计识别方法 化工测量数据
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醋酸乙烯精制工艺的流程模拟与优化 被引量:6
15
作者 叶启亮 罗静 +2 位作者 李玉安 周文勇 齐鸣斋 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期197-200,202,共5页
运用Aspen Plus软件,对某公司45万t/a醋酸乙烯精馏装置进行了流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,分别对粗分塔、醋酸乙烯精馏塔、醋酸精馏塔的工艺参数进行了优化,确定了优化后的工艺参数:粗分塔的回流比为1.2,醋酸乙烯精... 运用Aspen Plus软件,对某公司45万t/a醋酸乙烯精馏装置进行了流程模拟,模拟结果与实际值吻合良好。在此基础上,分别对粗分塔、醋酸乙烯精馏塔、醋酸精馏塔的工艺参数进行了优化,确定了优化后的工艺参数:粗分塔的回流比为1.2,醋酸乙烯精馏塔塔顶循环回流比为4.0,侧线采出位置为第30块塔板,侧线采出量为57 000 kg/h,醋酸精馏塔共沸剂工艺水的进料量为5 500 kg/h。通过工艺参数优化,不仅醋酸乙烯产品的质量分数达到99.964%,而且使粗分塔、醋酸乙烯精馏塔和醋酸精馏塔的总能耗降低8.43%。 展开更多
关键词 醋酸乙烯 流程模拟 优化 ASPEN PLUS
原文传递
二氧化钛材料微观结构与应用性能的联系 被引量:6
16
作者 魏明杰 邵庆 +3 位作者 吕玲红 朱育丹 刘维佳 陆小华 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1907-1913,共7页
二氧化钛是一种具有良好热稳定性和化学稳定性的金属氧化物材料,可用作光催化剂、光电材料、催化剂载体、复合材料中的填充剂或惰性组分等。然而二氧化钛材料在工业应用中常存在难题,实验表征手段又不能够很好地认识这些困难背后隐藏的... 二氧化钛是一种具有良好热稳定性和化学稳定性的金属氧化物材料,可用作光催化剂、光电材料、催化剂载体、复合材料中的填充剂或惰性组分等。然而二氧化钛材料在工业应用中常存在难题,实验表征手段又不能够很好地认识这些困难背后隐藏的分子相互作用的机理。分子模拟技术有助于在分子尺度了解二氧化钛材料的微观结构对其性质的影响。本文在总结已有工作的同时从二氧化钛材料润湿性、催化反应活性、受限条件特殊性质3个方面入手介绍了利用分子模拟手段研究二氧化钛表观性质与微观结构间的联系。 展开更多
关键词 二氧化钛 分子模拟 微观结构 润湿性 催化反应活性 受限性质
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基于粒子群算法的内外翅片管换热器优化 被引量:7
17
作者 韩武涛 谢公南 +1 位作者 曾敏 王秋旺 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期744-749,共6页
粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,简称PSO)是一种新型的优化算法,今把PSO应用于内外翅片管换热器的结构尺寸优化,建立了物理数学模型,开发了C++程序。把体积作为优化目标函数,以换热面积和压降作为约束条件,对管子横向间距... 粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,简称PSO)是一种新型的优化算法,今把PSO应用于内外翅片管换热器的结构尺寸优化,建立了物理数学模型,开发了C++程序。把体积作为优化目标函数,以换热面积和压降作为约束条件,对管子横向间距、纵向间距、管排数、外翅片间距、换热器在与热气流垂直方向的长度进行了优化,并与利用遗传算法的文献结果对比:在相同的设计参数和相同的优化变量搜索范围条件下,体积减小9.5%,重量减轻16%,优化计算时间减小一个量级,PSO应用于换热器优化设计优于遗传算法。 展开更多
关键词 粒子群优化算法 内外翅片管换热器 结构尺寸优化 换热面积 压降 遗传算法
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一种新的BP神经网络培训方法 被引量:15
18
作者 何小荣 陈丙珍 +1 位作者 胡山鹰 朱振伟 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第5期573-579,共7页
本文针对BP神经网络培训过程中的局部最优解问题提出了一种新的培训方法——GDR-SA法,分别对1个具有13个决策变量的网络和1个具有108个决策变量的催化裂化分馏塔优化操作建模网络进行了培训。结果表明这一方法可以有效地克服局部最优解... 本文针对BP神经网络培训过程中的局部最优解问题提出了一种新的培训方法——GDR-SA法,分别对1个具有13个决策变量的网络和1个具有108个决策变量的催化裂化分馏塔优化操作建模网络进行了培训。结果表明这一方法可以有效地克服局部最优解给网络培训所带来的困扰。 展开更多
关键词 神经网络 局部最优解 分馏塔 BP
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两段式气流床煤气化炉内气固流动数值模拟研究 被引量:10
19
作者 梁万才 赵建涛 +1 位作者 吴晋沪 王洋 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期359-365,共7页
建立了两段式气流床煤气化炉内气固两相流动的三维计算流体力学(CFD)模型,将气体视为连续介质,在Eu ler坐标系下考察气相的运动;将颗粒视为离散体系,在Lagrange坐标系下研究颗粒的运动。利用所建CFD模型对基本设计尺寸和操作条件下的两... 建立了两段式气流床煤气化炉内气固两相流动的三维计算流体力学(CFD)模型,将气体视为连续介质,在Eu ler坐标系下考察气相的运动;将颗粒视为离散体系,在Lagrange坐标系下研究颗粒的运动。利用所建CFD模型对基本设计尺寸和操作条件下的两段式气流床煤气化炉内气固两相流动进行了模拟,给出了两段式气流床煤气化炉内的气固两相流动的规律和颗粒的分布规律。在此基础上,针对不同的结构(喉口直径变化)和不同的操作条件(两段气固进料量变化)进行了一系列的模拟比较。结果表明,喉口直径的变化对于炉内气固两相流动及颗粒分布有重要影响。随着喉口直径减小,喉口附近区域的气相回流增强,颗粒运动轨线变得更加曲折,颗粒分布发生明显变化。两段气固流量的改变可以明显改变炉内气固流动,随着一段反应区的气固流量增加和二段反应区气固流量减小,一段反应区内的气相回流更加显著,二段反应区气相回流减弱,颗粒螺旋上升运动增强,反应器边壁处颗粒浓度增大,颗粒沉积现象减弱。 展开更多
关键词 两段式气流床煤气化炉 气固流动 CFD模型 数值模拟
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分子模拟技术在壳聚糖功能材料开发和应用中的研究进展 被引量:10
20
作者 冯颖 赵孟杰 +3 位作者 崔倩 解玉鞠 张建伟 董鑫 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期4241-4253,共13页
壳聚糖因其优良的生物相容性、可再生性、生物降解性以及絮凝、吸附性而被广泛应用于医药、能源、环保等领域。随着统计力学和计算机科学的快速发展,应用分子模拟研究壳聚糖材料的开发和应用已成为热点。本文综述了近年来分子模拟技术... 壳聚糖因其优良的生物相容性、可再生性、生物降解性以及絮凝、吸附性而被广泛应用于医药、能源、环保等领域。随着统计力学和计算机科学的快速发展,应用分子模拟研究壳聚糖材料的开发和应用已成为热点。本文综述了近年来分子模拟技术在该领域的研究进展,归纳了分子模拟的基本方法及特点,详述了以量子化学为基础的分子模拟软件Materials Studio在壳聚糖研究中的常用模块以及应用。在此基础上,介绍了利用分子模拟对壳聚糖分子结构、微观反应机理、相容性的分析与预测,以及壳聚糖在生物医用材料、燃料电池、缓蚀剂、水处理应用领域的分子模拟研究进展,总结分析了分子模拟方法在壳聚糖功能材料开发和应用中的优势以及在微观机理探索方面的不足,提出了采用多尺度模拟、与机器学习相结合等提高模拟结果准确性和计算速度的研究方法,为未来设计开发新型壳聚糖材料提供新的思路。 展开更多
关键词 壳聚糖 分子模拟 Materials Studio 微观机理 材料开发 预测
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