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SPH-DEM耦合模拟方法在啮合型双螺杆挤出机中的应用
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作者 杨文明 谢林生 +2 位作者 王玉 马玉录 李果 《化工进展》 北大核心 2025年第7期3748-3756,共9页
为探究啮合型双螺杆挤出机内固液两相物料的流动方式、颗粒受力及两相混合过程,本文采用光滑粒子流体动力学(SPH)与离散单元法(DEM)耦合的方法进行了仿真模拟。由于其无网格特性,SPH方法能够有效克服有限元方法在针对啮合型双螺杆这一... 为探究啮合型双螺杆挤出机内固液两相物料的流动方式、颗粒受力及两相混合过程,本文采用光滑粒子流体动力学(SPH)与离散单元法(DEM)耦合的方法进行了仿真模拟。由于其无网格特性,SPH方法能够有效克服有限元方法在针对啮合型双螺杆这一特殊结构上划分网格困难的问题。基于所建立的流体单元模型、流体黏度模型和固体颗粒模型、颗粒接触模型等,对啮合型双螺杆的螺纹段和捏合块段内固液两相物料的流动混合过程进行了模拟,分析了固液两相物料分别在挤出机输送段和混合段的受力行为以及流动过程中的相互作用。模拟结果表明:流体包裹固体颗粒的混合物料在挤出机中的流动方式为随螺杆作周向转动的同时沿轴向方向缓慢推进,在加料12s后混合物料到达出口;混合物料在捏合块段的受力明显大于螺纹段,颗粒受到的法向力、切向力和流体力最大值均出现在第一个捏合盘区域;固液两相物料在捏合块段的填充程度和混合效果均高于螺纹段,混合后物料的Lacey混合指数高达0.9。 展开更多
关键词 SPH-DEM耦合方法 啮合型双螺杆 固液混合 颗粒受力 多相流 计算机模拟
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天然蜡复合纳米乳液的性质表征和应用研究
2
作者 程振 耿涛 +1 位作者 王文琪 台秀梅 《当代化工》 2025年第5期1054-1058,1062,共6页
为了更好地利用褐煤蜡资源,对3种复合蜡乳液的形貌、离心稳定性、耐盐、耐酸碱、热分解、抑菌以及应用性能进行了分析。结果表明:蜡乳液的颗粒为球形,粒径为50~250 nm;蜡乳液具有良好的离心稳定性,在6 000 r·min^(-1)下30 min分层... 为了更好地利用褐煤蜡资源,对3种复合蜡乳液的形貌、离心稳定性、耐盐、耐酸碱、热分解、抑菌以及应用性能进行了分析。结果表明:蜡乳液的颗粒为球形,粒径为50~250 nm;蜡乳液具有良好的离心稳定性,在6 000 r·min^(-1)下30 min分层率均小于3%,并具有良好的耐盐性和耐碱性,在盐浓度小于100 mmol·L^(-1)、p H小于11的条件下具有良好的稳定性;乳液中主要物质的分解温度为250~400℃;蜡乳液对大肠杆菌具有良好的抑菌性,应用于皮革表面可使皮革获得良好的变色性能,提升其光亮度和手感,并具有一定的遮盖性。褐煤蜡乳液的优良性能使其具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 褐煤蜡 纳米乳液 非离子表面活性剂 应用研究
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纳米TiO_2在水中分散性能的研究 被引量:23
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作者 许淳淳 于凯 何宗虎 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1095-1097,共3页
通过选取几种无机类、高分子类分散剂对纳米TiO2 粉体在水中的分散性能进行了比较。研究结果表明 ,加入的分散剂用量不同 ,分散效果有很大差别 ,不足或过量的分散剂影响了粉体的分散率。将两类分散剂按一定的比例复配使用 ,分散效果显... 通过选取几种无机类、高分子类分散剂对纳米TiO2 粉体在水中的分散性能进行了比较。研究结果表明 ,加入的分散剂用量不同 ,分散效果有很大差别 ,不足或过量的分散剂影响了粉体的分散率。将两类分散剂按一定的比例复配使用 ,分散效果显著提高。通过透射电子显微镜 (TEM )观察纳米TiO2 的微观形貌 。 展开更多
关键词 纳米二氧化钛 分散性 分散剂 分散率
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纳米粒子悬浮液中分散剂选择的实验研究 被引量:8
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作者 李金平 吴疆 +3 位作者 梁德青 郭开华 王如竹 齐学义 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第3期63-66,共4页
针对纳米粒子比表面积大、表面能高、在水中易自动团聚下沉的特点,提出了选择分散剂的一些建议,并对体积分数为2%、4%、5%、8%的纳米Cu、Ag、TiO2粒子悬浮液分别进行了实验.结果表明:将聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸钠配合使用能够有效地将... 针对纳米粒子比表面积大、表面能高、在水中易自动团聚下沉的特点,提出了选择分散剂的一些建议,并对体积分数为2%、4%、5%、8%的纳米Cu、Ag、TiO2粒子悬浮液分别进行了实验.结果表明:将聚乙烯醇和十二烷基苯磺酸钠配合使用能够有效地将各种体积分数的纳米Cu、Ag粒子稳定分散在水中;但是无论是聚乙烯醇,还是十二烷基苯磺酸钠都不能使体积分数为8%的TiO2粒子稳定悬浮在水中;在实验范围内,纳米铜粒子的体积分数对悬浮液的稳定性影响不大. 展开更多
关键词 悬浮液 分散剂 表面活性剂 纳米
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纳他霉素在水和甲醇中溶解度的测定与关联 被引量:13
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作者 骆健美 金志华 +1 位作者 岑沛霖 王敏 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期281-286,共6页
平衡法测定了纳他霉素在纯水(278.2~341.2K)、甲醇(278.2~313.2K)和不同水-甲醇比例混合溶剂(278.2~308.2K)中的溶解度。采用人工神经网络对纳他霉素在纯水和甲醇中的溶解度数据进行关联,效果令人满意。纳他霉素在不同水-甲醇比例混... 平衡法测定了纳他霉素在纯水(278.2~341.2K)、甲醇(278.2~313.2K)和不同水-甲醇比例混合溶剂(278.2~308.2K)中的溶解度。采用人工神经网络对纳他霉素在纯水和甲醇中的溶解度数据进行关联,效果令人满意。纳他霉素在不同水-甲醇比例混合溶剂中的溶解度随温度的升高而增加,随水比例的增加而减少。采用非线性最小二乘法将实验数据关联为λh方程的形式,取得较好的效果,其中,λ、h可表达为水-甲醇比例的函数,用于内插计算,精度满足工程需要。实验得到的溶解度数据和关联结果对纳他霉素结晶工艺的研究具有较大的指导意义。 展开更多
关键词 纳他霉素 溶解度 平衡法 人工神经网络 λh方程
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应用电导探针测定固-液两相流的局部速度 被引量:9
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作者 黄雄斌 包雨云 +1 位作者 施力田 王英琛 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 1995年第2期187-190,共4页
研制了用于测定固-液两相流液相局部速度的双电极电导探针,并在0.75m×0.75m×1m方形固-液搅拌槽内测定了叶轮排出流区的速度分布。
关键词 局部速度 固液两相流 电导探针 速度分布
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轻密度颗粒在搅拌槽内悬浮特性的数值模拟 被引量:8
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作者 李良超 杨军 徐斌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第16期42-49,共8页
轻密度颗粒在搅拌槽内的悬浮特性是其在工业应用中非常关键的问题。该文采用多重参考系(multiple reference frame,MRF)法和以颗粒动力学为基础的Euler-Euler双流体模型,对轻密度颗粒在双层圆盘涡轮桨搅拌槽内的悬浮特性进行数值模拟,... 轻密度颗粒在搅拌槽内的悬浮特性是其在工业应用中非常关键的问题。该文采用多重参考系(multiple reference frame,MRF)法和以颗粒动力学为基础的Euler-Euler双流体模型,对轻密度颗粒在双层圆盘涡轮桨搅拌槽内的悬浮特性进行数值模拟,得到了槽内的宏观流动场和固含率分布等,采用文献试验数据对模拟结果进行了验证。结果表明:总体上轻密度颗粒固含率分布沿轴向高度增大而增大,并存在分区现象,在液面中心处颗粒浓度最高,颗粒易在此处堆积,而在槽底中心处则固含率最低。在循环涡涡心和桨叶后部,颗粒浓度相对较高。轻密度颗粒的加入使搅拌槽内液相速度略有降低。搅拌转速增加或颗粒粒径减小有利于颗粒的均匀悬浮,颗粒含量的变化对固液悬浮的均匀性影响不大。该研究可为轻密度颗粒悬浮搅拌反应釜设计、优化和放大等提供参考。 展开更多
关键词 数值分析 液体 固体 悬浮 搅拌槽 轻密度颗粒 两相流
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纳米CeO_2在水中的分散稳定性研究 被引量:8
8
作者 刘冶球 康灵 +1 位作者 王明明 周磊 《稀土》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期51-54,共4页
利用氨水沉淀法制备纳米CeO2,并利用XRD对其物相进行了表征。在此基础上,选择了聚乙二醇1000(PEG1000)、聚甲基纤维素(CMC)以及十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为CeO2在水中的分散剂,通过Zeta电位和吸光度讨论了pH值以及分散剂浓度对CeO2... 利用氨水沉淀法制备纳米CeO2,并利用XRD对其物相进行了表征。在此基础上,选择了聚乙二醇1000(PEG1000)、聚甲基纤维素(CMC)以及十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为CeO2在水中的分散剂,通过Zeta电位和吸光度讨论了pH值以及分散剂浓度对CeO2在水分散液中稳定性的影响。研究结果表明,在偏碱的条件下添加CMC和PEG1000,在偏酸的条件下添加CTAB时,CeO2在水中有较好的分散稳定性。通过Zeta电位和吸光度选择了分散剂的最佳添加浓度,CMC为0.1%,PEG1000为0.14%,CTAB为0.1%的添加量时,同时,CMC相对于其他两种分散剂而言对CeO2水分散液有较好的稳定性。 展开更多
关键词 纳米氧化铈 ZETA电位 吸光度 分散
原文传递
氨基磺酸系陶瓷分散剂在黑泥/水界面的吸附分散作用 被引量:5
9
作者 庞煜霞 贺政 +2 位作者 邓永红 郭素芳 邱学青 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期20-26,共7页
氨基磺酸系陶瓷分散剂(ASP)与木质素磺酸钙(木钙)、萘磺酸盐甲醛缩合物(fdn)及磺化丙酮甲醛缩合物(saf)相比具有明显分散降黏效果。测定了四种分散剂在黑泥表面的吸附等温线及其对黑泥颗粒表面Zeta电位的影响,结果表明ASP既有较大的饱... 氨基磺酸系陶瓷分散剂(ASP)与木质素磺酸钙(木钙)、萘磺酸盐甲醛缩合物(fdn)及磺化丙酮甲醛缩合物(saf)相比具有明显分散降黏效果。测定了四种分散剂在黑泥表面的吸附等温线及其对黑泥颗粒表面Zeta电位的影响,结果表明ASP既有较大的饱和吸附量,又能提高黑泥颗粒的Zeta电位,通过静电排斥和空间位阻协同作用表现出优良的分散性能。通过加入脲、氯化钠及柠檬酸钠研究了ASP在黑泥/水界面的吸附作用力,发现吸附过程的主导作用力是络合作用,同时氢键吸附也是重要的吸附作用力。 展开更多
关键词 氨基磺酸系 陶瓷分散剂 分散机理 吸附作用力
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稀疏固液搅拌体系流动特性 被引量:6
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作者 侯拴弟 王英琛 +2 位作者 张政 施力田 阎旭 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期836-839,共4页
The mean and r.m.s velocities of solid-liquid flow system were measured by Particle Dynamic Analyzer in a fully baffled tank agitated by axial impellers.The effect of particle volumetric concentration was investigated... The mean and r.m.s velocities of solid-liquid flow system were measured by Particle Dynamic Analyzer in a fully baffled tank agitated by axial impellers.The effect of particle volumetric concentration was investigated as well.The results showed that the velocity profiles for two-phase flow were similar with those of the single-phase flow in the impeller region.The axial velocities for two-phase flow were higher than corresponding velocities of single-phase,and the maximum relative velocity occurred at the blade tip with 0.03 U tip in value.The turbulence levels were in general lower,about 50% reduction,than those of single-phase flow in the impeller region.Tangential velocities of two-phase flow decreased with increasing particle concentration while the axial velocities remained the same.Due to the presence of the particles,the discharge jet width became narrow. 展开更多
关键词 固液两相流 搅拌槽 粒子动态分析仪 固液搅拌体系
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羧甲基淀粉钠改性零价纳米铁在饱和多孔介质中的迁移 被引量:4
11
作者 李凯旋 张永祥 +3 位作者 兰双双 刘贤荣 常杉 张凡 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期820-824,共5页
利用羧甲基淀粉钠(CMS-Na)对纳米零价铁(nZVI)进行改性。通过沉降实验,探讨改性剂添加量对纳米零价铁的分散性能的影响。利用柱实验多层位取样,来刻画饱和多孔介质中nZVI悬浮液迁移的过程,并分析其在改性剂添加量(nZVI、nZVI/200%CMS-Na... 利用羧甲基淀粉钠(CMS-Na)对纳米零价铁(nZVI)进行改性。通过沉降实验,探讨改性剂添加量对纳米零价铁的分散性能的影响。利用柱实验多层位取样,来刻画饱和多孔介质中nZVI悬浮液迁移的过程,并分析其在改性剂添加量(nZVI、nZVI/200%CMS-Na、nZVI/400%CMS-Na)、初始流速(0.023 6,0.047 2,0.070 8 cm/s)、nZVI浓度(0.5,0.75,1 g/L)的条件下的迁移规律。结果表明,分散效果完全不与CMS-Na与nZVI的质量比成正比,nZVI/400%CMS-Na的分散效果最好,nZVI/500%CMS-Na的分散效果反而变差;随着时间的增加,nZVI由下端往上端迁移,nZVI出流浓度也随着时间增加,然后趋于稳定不变。nZVI的迁移能力与分散性能、流速、浓度呈正相关关系。 展开更多
关键词 羧甲基淀粉钠 纳米零价铁 沉降 迁移
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无挡板搅拌槽内固液悬浮的试验 被引量:11
12
作者 来永斌 杨敏官 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 北大核心 2010年第3期309-313,共5页
在直径为0.34 m的无挡板平底圆筒搅拌槽内,采用PBT和ZHX两种搅拌桨对固相体积分数为20%的玻璃微珠-水固液两相体系的悬浮特性进行试验研究.采用固体激光器和数码相机分别研究了搅拌桨离底间距和桨型,以及偏心搅拌时偏心率对固相颗粒的... 在直径为0.34 m的无挡板平底圆筒搅拌槽内,采用PBT和ZHX两种搅拌桨对固相体积分数为20%的玻璃微珠-水固液两相体系的悬浮特性进行试验研究.采用固体激光器和数码相机分别研究了搅拌桨离底间距和桨型,以及偏心搅拌时偏心率对固相颗粒的悬浮状态与悬浮临界转速及功率消耗的影响,得出了无论是同轴搅拌还是偏心搅拌,搅拌槽底部边缘角落区的颗粒都不能沿周向同时悬浮.搅拌桨离底间距较低有利于颗粒的悬浮,所耗功率愈小,在相同工况下固相颗粒的悬浮效果PBT型桨优于ZHX型桨,偏心搅拌时,颗粒悬浮临界转速和功率消耗均较同轴时的大,且随偏心率的增加而增大,因而,对高浓度固液两相体系的悬浮混合不宜采用偏心的搅拌装置操作. 展开更多
关键词 无挡板搅拌槽 固液悬浮 悬浮临界转速 偏心搅拌 轴流式搅拌器
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亲水性及疏水性颗粒在水中的分散行为研究 被引量:24
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作者 任俊 卢寿兹 《中国粉体技术》 CAS 1999年第2期6-9,共4页
研究了亲水性和疏水性两大类型颗粒在水中的分散规律及颗粒分散行为与表面润湿性、表面电位的关系。
关键词 亲水性 颗粒 疏水性 分散行为 分散机理
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油田堵漏剂微胶囊技术的研究 被引量:9
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作者 刘永霞 于才渊 王晓光 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期344-348,共5页
由于高吸水性固体颗粒吸水后体积会增加几十倍乃至更大,所以以它为芯材制备微胶囊有一定的难度.本实验就是以高吸水性固体颗粒为芯材,选择合适的壁材来制备微胶囊.实验以流化床喷涂法(现今已被广泛应用)制备油田堵漏剂微胶囊,结果证实... 由于高吸水性固体颗粒吸水后体积会增加几十倍乃至更大,所以以它为芯材制备微胶囊有一定的难度.本实验就是以高吸水性固体颗粒为芯材,选择合适的壁材来制备微胶囊.实验以流化床喷涂法(现今已被广泛应用)制备油田堵漏剂微胶囊,结果证实了壁材的可适用性.此外还探讨了壁材的流量、压缩空气的流量、喷嘴高度及颗粒大小对微胶囊壁厚及表面形态的影响.确定了微胶囊制备的最佳工艺条件为:壁材流量Q=122mL·h-1,压缩空气流量q=0.76m3·h-1,喷嘴高度H=11.5cm,芯材粒径为dP=0.454mm,在此条件下的最佳壁厚度为:190~200μm. 展开更多
关键词 微胶囊 微胶囊化技术 硬化油脂 流化床喷涂
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硅藻土负载纳米Fe_2O_3复合材料的光催化性能研究 被引量:4
15
作者 梁欢 张华丽 +2 位作者 杨成 李博洋 潘志权 《非金属矿》 CSCD 北大核心 2017年第6期98-100,共3页
本研究选择提纯后的硅藻土充当Fenton催化剂基础载体,采用水解沉淀法将纳米Fe_2O_3颗粒负载在硅藻壳体表面制备得到一种新型的非均相Fenton复合材料,以罗丹明B作为染料废水检验催化剂的催化性能,研究结果表明,在光照条件下加入硅藻土负... 本研究选择提纯后的硅藻土充当Fenton催化剂基础载体,采用水解沉淀法将纳米Fe_2O_3颗粒负载在硅藻壳体表面制备得到一种新型的非均相Fenton复合材料,以罗丹明B作为染料废水检验催化剂的催化性能,研究结果表明,在光照条件下加入硅藻土负载Fe_2O_3催化剂和H_2O_2,反应120 min后,罗丹明B的脱色率可达到98.33%。 展开更多
关键词 硅藻土 非均相 芬顿 染料废水
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CuO/水纳米流体强化换热影响研究
16
作者 张晓迪 邵子豪 马丹竹 《辽宁化工》 2025年第11期1770-1773,共4页
以硝酸铜为前驱体制备Cu O/水纳米流体,对其分散稳定性进行了研究,搭建了流动与换热测试系统来考察了其在换热通道中的对流换热性能的强化效果。结果表明:质量分数0.5%的CuO/水纳米流体的Zeta电位为-39.6 mV,具有良好的分散稳定性;当Re... 以硝酸铜为前驱体制备Cu O/水纳米流体,对其分散稳定性进行了研究,搭建了流动与换热测试系统来考察了其在换热通道中的对流换热性能的强化效果。结果表明:质量分数0.5%的CuO/水纳米流体的Zeta电位为-39.6 mV,具有良好的分散稳定性;当Re为700时,相对于基液,质量分数0.5%的CuO/水纳米流体的Nu增大了42.40%。 展开更多
关键词 纳米流体 微通道 强化换热 稳定性
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CNTs-O/水纳米流体的制备及强化传热实验研究
17
作者 樊旭阳 建伟伟 +1 位作者 孟令国 李家辉 《辽宁化工》 2025年第9期1473-1477,共5页
碳纳米管(CNTs)具有较高的拉伸强度、优异的热传递性能以及良好的表面特性,但CNTs与流体混合后的分散稳定性较差,影响了其作为换热工质的应用,对CNTs改性可提升CNTs纳米流体的稳定性。制备了CNTs-O/水纳米流体,通过Zeta电位测量和透射... 碳纳米管(CNTs)具有较高的拉伸强度、优异的热传递性能以及良好的表面特性,但CNTs与流体混合后的分散稳定性较差,影响了其作为换热工质的应用,对CNTs改性可提升CNTs纳米流体的稳定性。制备了CNTs-O/水纳米流体,通过Zeta电位测量和透射电镜表征CNTs-O/水纳米流体的稳定性,并开展了不同添加浓度的CNTs-O/水纳米流体在微型通道内的流动与换热特性实验。结果表明:测得Zeta电位为–47 mV,表明CNTs-O/水纳米流体具有良好稳定性;纳米颗粒的加入可以显著提高基液的对流换热系数,当CNTs-O添加量为0.2wt%时,努塞尔数增加了39%。 展开更多
关键词 碳纳米管 对流换热 压降 微型通道
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油基-银纳米流体的制备及稳定性研究 被引量:6
18
作者 李丹 方文军 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期657-662,共6页
采用化学还原法在由硝酸银水溶液、油酸、二乙胺构成的反应体系中制备油酸包裹的单分散纳米银颗粒,表面改性的纳米银颗粒在非极性有机溶剂中极易分散制成纳米流体。利用透射电镜(TEM)、粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)和紫外-可见光谱(UV-V... 采用化学还原法在由硝酸银水溶液、油酸、二乙胺构成的反应体系中制备油酸包裹的单分散纳米银颗粒,表面改性的纳米银颗粒在非极性有机溶剂中极易分散制成纳米流体。利用透射电镜(TEM)、粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)和紫外-可见光谱(UV-Vis)等对所得产物进行了表征。油酸分子的羧基端通过O与纳米银核发生一定的相互作用,牢牢地包裹在银核外层,使得其另一亲油端,即较长的碳链朝向外部,形成了一层保护膜,有效阻止纳米银间的团聚。50℃制备的表面改性的纳米银粒径均匀,平均粒径6.8 nm。采用紫外-可见光谱法测定纳米流体的热稳定性,结果表明,表面改性的纳米银分散在正庚烷中形成的纳米流体在120℃稳定时间超过14 h。 展开更多
关键词 纳米流体 表面包裹 亲油性 热稳定
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搅拌槽中固液悬浮及其放大的研究 被引量:5
19
作者 何珊珊 李振花 +1 位作者 万茂荣 谈遒 《化学工业与工程》 CAS 1995年第3期7-14,35,共9页
研究了具有盘管、碟形底和斜叶涡轮固液悬浮搅拌槽的放大规律。试验用槽径(外径)分别为0.2m、0.5m和1.0m的三个有机玻璃搅拌槽。用激光法测定悬浮液浓度。得出离底悬浮及均匀悬浮时搅拌转速和比功率的经验关联式,与测定... 研究了具有盘管、碟形底和斜叶涡轮固液悬浮搅拌槽的放大规律。试验用槽径(外径)分别为0.2m、0.5m和1.0m的三个有机玻璃搅拌槽。用激光法测定悬浮液浓度。得出离底悬浮及均匀悬浮时搅拌转速和比功率的经验关联式,与测定槽内轴向速度分布所导出的均匀悬浮方程相吻合,并表明槽径的放大指数主要由循环流数所决定。 展开更多
关键词 悬浮 搅拌槽 放大 固液悬浮
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固液悬浮搅拌槽的放大及搅拌液体流场的速度分布 被引量:5
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作者 何珊珊 张建中 陈树章 《石油化工》 CAS CSCD 北大核心 1994年第12期795-800,共6页
提出具有导流筒、W型槽底和螺旋搅拌桨固液悬浮搅拌槽的放大,以及槽内流体速度分布的数学模型。用光导纤维-微机联用技术测定悬浮液浓度,激光多谱勒测速仪测定槽内液体流场的速度分布,验证了数学模型。
关键词 悬浮 搅拌槽 液体 流场 速度 固体
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