一、两相平衡体系的通用关系式及其应用（论文文献综述）
杜伟[1]（2021）在《MPU共混胶的制备及结构与性能的研究》文中提出本课题以混炼型聚氨酯橡胶（MPU）为中心,研究了橡胶共混的共硫化问题和MPU与其他橡胶共混的性能变化规律。在共硫化的研究,发现并总结了微观各相交联密度对共混胶性能的影响规律,并通过实验探索有效地解决了共混橡胶性能下降严重的问题。在MPU共混应用研究中,通过MPU分别与二烯烃极性橡胶、非极性橡胶、和饱和主链橡胶的共混,考察了耐磨性、耐介质性、力学强度等性能的变化规律,发现了MPU与不同橡胶共混会呈现不同的特点。（1）对MPU的硫化体系进行了探索,考察了不同硫化体系硫化胶的性能。发现不同交联键类型的交联网络对MPU的定伸应力具有一定的影响。另外,MPU在热氧老化过程中具有独特的性能变化特点。（2）研究了MPU与NR共混后性能下降严重的问题,首先通过试验验证了硫化体系偏析的存在,通过构建预交联网络等多种手段逐步改善偏析问题,提高了MPU/NR共混胶的性能。（3）研究了MPU与NBR由于硫化特性不匹配造成的共硫化不足问题,并通过热处理的手段,消耗掉NBR相的硫化诱导期,来达到两相同步硫化,进而提升MPU/NBR共混胶的性能。（4）研究了MPU与EPDM在共硫化良好的状态下,发现了共混物两相交联密度变化对其两相模量的影响规律,以及对共混胶整体定伸应力的影响规律,并总结了数学模型,该模型也可用于进行共混胶的性能预测。（5）研究了MPU与CM在复合硫化体系下,硫化体系内耗对共混胶性能的影响,采用分阶错温硫化,减轻了硫化体系的内耗问题,提高了MPU/CM共混胶的性能,且总结出了一阶硫化时长与硫化胶物理性能关系的数学模型。对降低MPU的使用成本具有重要意义。
谭亚龙[2]（2020）在《萃取精馏分离水-乙醇-异丁醇体系》文中研究说明异丁醇是一种常用的有机合成原料,广泛应用于医药、食品和化工等多个领域。但在工业制取异丁醇过程中,会产生含乙醇、异丁醇的工业废水,水-乙醇异丁醇体系的分离由此提出。本文采用不同溶剂对水-乙醇-异丁醇体系进行萃取精馏,测定了水+乙醇+异丁醇+溶剂的汽液平衡数据,选取NRTL方程关联实验数据,建立了热力学模型以描述体系的汽液平衡行为。比较了不同萃取剂对水-乙醇-异丁醇体系的分离性能。运用Aspen软件,选择合适的萃取剂进行过程模拟,为工业化分离提供了指导。在常压下,本文测定了水（1）+乙醇（2）+异丁醇（3）+乙二醇（4）体系和水（1）+乙醇（2）+异丁醇（3）+甘油（4）四元体系汽液平衡数据,得到了对应组分的活度系数和相对挥发度。我们用NRTL方程进行数据关联,对于水（1）+乙醇（2）+异丁醇（3）+乙二醇（4）体系的温度和气象组成偏差为δT=0.1491K,δy1=0.0008,δy2=0.0032,δy3=0.0036,对于水（1）+乙醇（2）+异丁醇（3）+甘油（4）体系,它们分别是δT=0.2169 K,δy1=0.0006,δy2=0.0023,δy3=0.0024。实验结果和计算结果很好地吻合,表明了NRTL模型关联的可靠,足以描述相平衡行为。低共熔溶剂作为萃取剂用于体系分离显示出很好的效果。本文中使用甘油+氯化胆碱作为萃取剂相比于仅用甘油,随着氯化胆碱的加入水的活度系数不断减少和乙醇、异丁醇的活度系数不断增加,这都使得乙醇对水的相对挥发度和异丁醇对水的活度相对挥发度不断增加。乙醇对水的相对挥发度的增加和异丁醇对水的相对挥发度的增加都利于脱水。使用严格平衡板模型模拟萃取精馏过程。将水、乙醇和异丁醇质量分数设置为0.0176、0.6395、0.3429,总流量为1000 kg·h-1的混合溶液作为分离对象。把乙醇、异丁醇的质量纯度分别达到99.9%、99.7%,回收率达到99.7%作为分离目标,分别以低共熔溶剂甘油+氯化胆碱2:1和甘油作为萃取剂,采用NRTL活度系数模型,用实验数据优化得到的二元相互作用参数作为该模型参数,用Aspen Plus化工模拟软件对水-乙醇-异丁醇体系进行萃取精馏过程模拟及优化。模拟结果表明:在保证相同理论塔板数、进料位置、回流比条件下,使用甘油+氯化胆碱2:1作为萃取剂比只使用甘油,达到了更好的分离效果。从萃取剂的分离性能和经济环保考虑,萃取精馏分离水-乙醇-异丁醇体系用低共熔溶剂甘油+氯化胆碱2:1效果更好。本文为低共熔溶剂应用于水-乙醇-异丁醇体系的分离提供了可靠的实验数据和理论依据。
汪亮[3]（2020）在《反应精馏过程模拟研究》文中认为反应精馏作为过程强化的一种技术手段,将化学反应和精馏分离耦合在一起,使反应和分离过程同时进行。现在反应精馏技术已经成功应用于酯化、醚化、加氢、水解、异构化和皂化等过程领域,实现了巨大的经济效益,成为近年来过程强化领域的研究热点。反应和精馏分离之间存在着复杂的影响,增加了体系的复杂程度,往往操作参数的微小变化都会对反应精馏过程造成难以预测的影响,使得反应精馏技术在工业化研究设计、放大和优化等方面存在困难,但在客观上促进了反应精馏过程模拟技术的发展。通过对反应精馏过程进行数学模拟,可以较为准确的预测试验结果和估计变量间的关系,对反应精馏技术开发过程的设计和优化等方面具有较为重要的指导作用。本文在Visual Studio 2005的开发环境下,采用COM接口技术和C++语言,开发出支持CAPE-OPEN接口标准的反应精馏单元模块,用于反应精馏过程的模拟计算。首先,通过对反应精馏过程进行系统研究,明确反应精馏模块的功能,基于反应精馏的过程原理,建立了反应精馏过程的数学模型。为了能够更好的模拟复杂的反应体系,将反应精馏过程的反应模型分为三种类型:指定转化率反应类型、动力学反应类型和化学平衡反应类型。其次,通过研究和总结现有的模拟反应精馏过程的求解算法,选择内外层法作为反应精馏数学模型的求解算法,采用适合反应精馏过程模拟的初值估计方法,提高计算收敛的稳定性。然后,根据整理的数学模型和求解算法,编程实现反应精馏单元模块的开发,并对其有效性进行验证,将编译生成的dll文件加载到支持CAPE-OPEN标准的化工模拟软件中,成功实现了反应精馏模块的调用和运行。最后,以乙酸异丙酯反应精馏塔、高压脱丙烷塔和乙酸乙酯反应精馏塔为例,分别对所开发的反应精馏模块的三种反应类型进行验证,结果表明:主要工艺指标计算结果与实际测量值较为接近,塔板温度和汽液相流量分布情况和Aspen模拟结果较为接近,偏差在5%以内,计算结果准确可靠,可用于反应精馏过程的数学模拟。遵循CAPE-OPEN标准开发的反应精馏模块,能准确的模拟多种不同类型的反应精馏过程,具有重要的实际应用价值,推动国内化工流程模拟软件的发展。此外,开发的模块组件结构工整,兼容性强,相互独立,便于以后的维护和完善。
陈烨[4]（2020）在《天然气水合物降压试采井筒多相流动规律及保障技术研究》文中指出随着国民经济的快速发展,我国能源需求快速增加,对外依存度不断提高,常规能源供应已经无法确保我国的能源安全。开发非常规能源尤其是具有巨大储量和能量密度的天然气水合物对满足国内生产生活需要,提供充足油气供应,保障能源安全具有非常重要的意义。但是作为新兴能源,天然气水合物开采仍面临许多技术难题,其中如何保障井筒流动安全是实现水合物商业化开采的关键。世界范围内多次陆域和海域试采作业均表明水合物在井筒内的二次生成和储层出砂是造成井筒堵塞和流动困难的主要原因。水合物在管路内的二次生成及管壁附着,会减小流动面积,引发管路堵塞,从而影响天然气、水及其他流体的正常流动,严重影响作业进度,甚至危及财产和人员安全。天然气水合物储层出砂以微米级砂粒为主,主要是由粘土（<4μm）和粉砂（4-63μm）组成,而现有防砂系统只能阻挡大于44μm的砂粒,粒径小于44μm的砂粒将通过防砂系统空隙进入井筒,这些微米级砂粒在井筒内的沉降堆积已经迫使多次大规模水合物试采作业提前结束。因此从防止井筒堵塞保障流动安全的角度,研究水合物生成条件及抑制水合物二次生成的方法和机理;研究降压开采井筒内微米级砂粒运移、沉积、重启规律,建立含水合物-砂-水-气多相流动模型对于保障水合物开采井筒流动安全具有重要意义。针对这些问题,本文采用文献调研、室内实验、理论建模与求解、数值模拟等多种研究方法,开展了天然气水合物降压试采井筒多相流动规律及保障技术研究,具体研究工作如下:（1）基于天然气水合物生成及抑制模型,计算了组分、温度、压力和含水量对天然气水合物生成条件的影响。利用不同学者已公开发表的实验数据验证了模拟计算的准确性。结果显示:乙烷、丙烷、CO2、H2S等对水合物生成起促进作用,这种促进作用随着含量的增加而逐渐减小,丙烷促进作用大于乙烷。N2基本不影响水合物相平衡曲线,起轻微抑制作用。压力较低时,压力变化对天然气水合物平衡温度影响较大,温度较高时,温度变化对水合物平衡压力影响较大。水合物生成量与所需自由水含量基本呈正比例关系。5种单组分醇类抑制剂和4种盐类及其复配双组分均对水合物生成具有抑制作用,且随着含量的增加,抑制效果越明显。但是随着总含量的累积,不同种类单组分醇类抑制剂单位含量抑制效果表现出性能减弱、性能基本不变、性能先减弱后增强、性能增强四种规律,不同复合双组分醇类抑制剂单位含量抑制效果表现出性能先减弱后增强、性能基本不变两种规律。单组分抑制剂中三甘醇、乙二醇抑制效果较好,二甘醇和乙醇抑制效果较差。复合双组分抑制剂中乙二醇+三甘醇、甲醇+三甘醇抑制效果较好,甲醇+二甘醇、二甘醇+乙醇抑制效果较差。随着总含量的增加,单组分盐类抑制剂单位含量抑制效果表现出性能增强和性能基本不变两种规律,所有复合双组分盐类单位含量抑制效果均表现出性能增强趋势。单组分无机盐中Ca Cl2抑制效果最好,双组分复配剂中Ca Cl2+Mg Cl2的复配效果最好。单、双组分抑制剂性能评价结果显示,复配可以有效提高某些醇类和无机盐的抑制效果。（2）提出了砂沉积浓度比的概念,并通过室内实验,测定了不同砂粒粒径、不同流速、不同出砂浓度以及不同井斜角下的砂沉积浓度比的数值。发现砂沉积浓度比随着井斜角的增大而增大,这与常规钻井中岩屑运移规律不同;另外砂粒粒径越大、流速越小、出砂浓度越小,砂沉积浓度比越大。通过单因素分析,使用非线性拟合技术,对实验数据进行拟合,建立了砂沉积浓度比预测模型。建模过程中引入了赤池信息量准则、贝叶斯信息量准则等多种方法对模型进行优选。并进一步对模型进行了统计学误差分析,统计学参数分析结果验证了模型在假定条件范围内准确预测砂沉积浓度比的能力。对比讨论了天然气水合物开采过程中微米级砂粒运移与岩屑运移以及常规油气开采过程中砂粒运移的不同点。（3）砂床沉积高度是衡量井筒流动面积及流动状况的重要指标,将影响砂床沉积高度的流体性质参数、固体性质参数和生产参数无量纲化并组成5个具有实际物理含义的无量纲量,分析这些参数对无因次砂床沉积高度的影响规律,结果显示无因次砂床高度随地层出砂浓度、无因次砂粒粒径和无因次井斜角的增大而增大,随雷诺数的增大而降低,且均单调变化。运用Buckingham-Π定理及单因素分析方法,建立了砂床高度预测模型,模型预测值与实验值吻合较好,统计学误差分析验证了模型的准确性。研究了砂床形成后微米级砂粒的分布及堆积状态,考虑砂床表面颗粒所受的浮重、附加质量力、上举力、拖拽力、液流压耗,粘着力、静电力,建立了微米级砂粒启动临界流速模型。（4）以2013年世界第一次海域天然气水合物降压试采井筒为背景,利用CFD数值模拟技术对试采井筒中的C形-螺旋形井段、变径井段内微米级砂粒运移过程进行模拟,结果显示C形-螺旋形井段中微米级砂粒较易沉积的部位主要在C形段的拐角处及螺旋段。螺旋段内微米级砂粒沉积情况随液流速度的增加而逐渐改善,其中螺旋段上部的砂粒清洁难度要大于螺旋段下部。变径井段中微米级砂粒主要堆积在管径突变处,沿径向方向看,管径突变截面中间微米级砂粒体积分数低,围绕中心存在一圈砂粒堆积较为严重的区域,剩余部分体积分数处于两者之间。根据复杂井段内砂粒体积分数随流速分布特征,提出了工程上微米级砂粒临界不沉积流速的计算方法,分别得到了C形-螺旋形井段、变径井段中3种粒径,3种地层出砂浓度下的临界不沉积流速。根据数值模拟数据,分别建立了C形-螺旋形井段,变径井段微米级砂粒体积浓度预测模型,为现场快速判断复杂井段流动状况提供依据。（5）基于守恒定律,考虑了气相、液相、水合物相变引起的不同组分之间的传质传能过程,建立了一套考虑因素多、形式完善的能够描述水合物试采过程中管柱流道内多相复杂流动的连续性方程、动量方程和能量方程。结合水合物试采工况,给出了相应的初始条件和边界条件,采用交错网格方案对管柱流道进行网格离散化,基于有限体积法推导得到了流道不同网格节点之间的数值迭代格式,给出了完整求解过程。
王永乐[5]（2020）在《微流控技术制备微米级球形多孔碳材料及其吸附性能研究》文中研究表明球形多孔碳材料具有出色的比表面积、良好的稳定性、独特的形貌和易调节的几何尺寸等优势,在能源与环境领域获得了广泛的应用。传统方法制备的球形多孔碳材料往往粒径不均、单分散性差且形貌不可控,而液滴微流控技术为球形材料常用制备方法中存在的低规整度与重复性差等问题提供了一种新的解决方案。不同通道形式内液液两相流的对比分析结果表明,与T型通道微流控器件相比,同轴流型微通道在制备单分散液滴方面更具实操性优势。本文设计制造了兼具便捷性与通用性的同轴流型微流控器件,全部采用商用零件组装而成,即插即用。并针对研发的同轴流型微流控器件,推导了其稳定制备单分散性液滴的流量关系式,获得了两相流量极限参数,实现了尺寸均一的球形多孔碳前驱体的高效制备。基于热重分析结果,确定了前驱体的碳化工艺,试验研究了不同活化工艺对碳材料的比表面积、孔径分布等参数的影响规律,最终通过KOH活化获得了具有较高比表面积（1837m2/g）和高微孔比例（Vmicro/Vtotal=83.8%）的球形多孔碳材料。采用管式固定床对所制备球形多孔碳材料进行了CO2动态吸附实验,试验评价了不同进气体积流量和吸附压力下的吸附效果和吸附柱实际利用效率。此外,通过不同再生时长后吸附效果的对比分析,确定了本研究制备球形碳吸附剂的最佳真空再生时长为15min。
王鑫鑫[6]（2020）在《基于固体氧化物燃料电池的煤矿低浓度瓦斯高效清洁利用研究》文中研究说明瓦斯抽采与利用是煤矿瓦斯灾害治理的根本性措施,同时可以将瓦斯变害为利,减少温室气体排放,增加清洁能源供应。然而,低浓度瓦斯的甲烷浓度偏低((8CH4<30%)且波动大,存在爆炸危险性,因此其利用难度很大,导致低浓度瓦斯利用率普遍偏低（<40%）,大量瓦斯被直接排放,造成严重的能源浪费和环境污染。现有主要的低浓度瓦斯利用技术为内燃机发电,但其存在效率低（25%）、噪声高和NOx排放量大等缺点,为此本文研究了基于固体氧化物燃料电池（SOFC）的低浓度瓦斯发电技术,该技术具有效率高、清洁无污染（无NOx和噪音）、全固态无液体渗漏等优点,为煤矿低浓度瓦斯的安全、高效和清洁利用提供了新的有效途径,从而促进煤矿的安全生产和节能减排。煤矿低浓度瓦斯成分复杂,是目前研究很少的SOFC非常规燃料。本文采用实验测试、理论分析、数值模拟和工程设计相结合的手段,针对低浓度瓦斯作为SOFC燃料时的反应机理和关键技术难题开展科学研究,取得的主要成果包括:（1）为控制低浓度瓦斯组分位于安全区间,避免其在SOFC高温环境中爆炸或引起电池阳极氧化和积碳,提出了利用碳分子筛吸附动力学的微压真空变压吸附脱氧提浓技术,并探讨了工艺参数对脱氧提浓效果的影响规律,分析了气体分离过程的安全性。结果表明,该技术在20 kPa气源压力下可将低浓度瓦斯中O2浓度由19%降低至1.8%,CH4浓度由3.5%提高至8.6%,CH4回收率达到79.5%,处理后瓦斯组分满足SOFC利用要求;降低解吸压力和进气流量可减少产品气O2浓度、增加CH4浓度,增大气源压力将提高CH4回收率、降低O2和CH4浓度,分离过程中吸附塔内混合气体不具有爆炸危险性。（2）将氧气-甲烷浓度比Rmix作为反映低浓度瓦斯组分的关键变量,研究了其对SOFC各项性能的影响规律,揭示了低浓度瓦斯中O2在阳极反应动力学中的作用机制,分析了SOFC对H2S和高级烷烃的可容忍程度,从而论证了低浓度瓦斯燃料电池的可行性,并为优化电池工况条件提供了重要参考。结果表明,SOFC对低浓度瓦斯的组分变化(0≤mix≤1.1)具有较强适应性,可保持较高的电化学性能和长期放电稳定性;增大Rmix将使SOFC开路电压、内重整效率和高温下功率密度减小,使浓差极化和氧化风险增大,但也会减少阳极积碳、硫中毒和活化极化损失,综合各项性能的Rmix最优区间为0.25≤mix≤0.8;阳极低浓度瓦斯的氧化放热反应随Rmix增大先增强后减弱;低浓度瓦斯中O2的氧化作用可提高阳极对H2S和高级烷烃的容忍程度;增大Rmix有利于阳极表面传质和电荷转移,但会阻碍电化学活性气体H2和CO的产生和扩散。（3）建立了多场耦合的非均相基元反应动力学和电荷传输模型,阐明了低浓度瓦斯在电池阳极的反应机理。计算结果表明含氧低浓度瓦斯在阳极入口区域主要发生CH4部分/完全氧化反应,但沿流动方向CH4的湿重整和水煤气变换反应逐步增强;O2可解离吸附在Ni金属表面促进Ni表面CHx转化并去除积碳。该模型计算结果表明当0.25≤mix≤0.8时阳极不会出现积碳和氧化,提高瓦斯流量和增大阳极孔径、厚度和比表面积可提高电池放电性能。（4）针对低浓度瓦斯燃料电池阳极积碳的问题,研发了新型抗积碳阳极重整层材料Mo掺杂的NiTiO3（Mo-NiTiO3）,并分析了其抗积碳性能和机理。该材料在SOFC阳极高温还原气氛中可原位分解为纳米网状结构的Mo-TiO2-δ和Ni金属的复合材料,具有强吸水性和强催化活性以及数量众多的纳米级反应界面,因此可大幅促进CH4的湿重整和水煤气变换等反应,从而消除积碳,并产生大量H2和CO活性气体。利用TiO2-δ基体上的Ni金属进行积碳测试和同步辐射X射线吸收光谱分析,进一步验证了重整层材料的抗积碳性能及机理。实验研究发现有重整层的电池利用低浓度瓦斯时电化学性能、阳极内重整性能、抗积碳性能和长期放电稳定性均大幅优于不含重整层的电池。（5）以实际工程中采用的较大功率燃料电池堆为实验对象,分析了其利用低浓度瓦斯时的发电性能及其影响因素,并以实验性能参数为基础进行了低浓度瓦斯燃料电池发电系统设计,对于指导该技术的工程实践和优化具有重要意义。研究表明以低浓度瓦斯((8CH4=13%)为燃料时电池堆可保持较高的电化学性能,功率密度为150 mW/cm2,发电效率达到38.23%,最高效率工况下燃料利用率达到72.2%,电池堆不同区域温差较小,不会因瓦斯氧化放热而出现热失控,且可保持长时间的放电稳定性,由此证明了在实际工程应用条件下低浓度瓦斯燃料电池堆发电的高效性和稳定性。一定范围内燃料中CH4浓度降低对电池堆性能影响较小,减小N2含量和低浓度瓦斯流量可提高电堆功率密度,但当运行温度低于730 oC时电堆性能将大幅衰减。另外,进行了50 kW低浓度瓦斯燃料电池发电系统设计,给出了关键工程参数,并分析了成本和收益,表明该系统具有良好的市场应用前景。以上研究成果为基于固体氧化物燃料电池的低浓度瓦斯利用技术提供了初步的理论、实验和实践基础,对于该项技术的后续优化也具有指导意义。该论文有图168幅,表16个,参考文献159篇。
王莉利[7]（2019）在《火驱油藏开发动态预测模型与分析方法研究》文中研究表明火驱是提高稠油采收率的重要方法之一,具有适用范围广、驱油效率高等优点。但是,当前国内外的火驱项目成功率低、火驱开发经济风险性较大、对火驱动态预测和分析方面的研究成果较少,特别在火驱领域采用智能分析方法的研究工作几乎是空白。因此,为了充分挖掘稠油热采潜力,实现稠油开发技术的科学化和最优化,本文深入开展了火驱油藏开发动态预测与智能分析方法应用研究,取得的新认识和主要结果如下:本文依据质量守恒和能量守恒原理,结合火驱油藏内油、水、气、温度和压力的分布规律,创新性地考虑了气相和蒸汽相重力超覆因素对火驱效果影响,建立了完整的火驱油藏开发动态预测理论模型（即FFDPM）。FFDPM模型可用于火驱油藏的筛选、开发方案的设计和火驱生产动态的实时跟踪分析,为火驱开发方案的及时调整和注采技术参数的优化确定提供了重要理论基础。研究和解决了FFDPM模型数值模拟有效运行问题。在FFDPM理论模型基础上,通过理论推导和数值分析,建立了FFDPM模型的相关物性参数的解析表达式,提出了预测模型中气相组分质量分数、凝结区三相饱和度等重要参数的获取方法,提出了参数赋值错误等因素导致数值模拟意外中断运行的处理方法,提高了火驱动态数值模拟的有效性和准确性。研究和开发了火驱动态分析和开发效果预测数值模拟系统。在火驱数学模型和相关参数确定方法基础上,研发了完善的火驱动态分析和开发效果预测数值模拟系统。该系统可以对火驱生产动态进行实时跟踪分析,模拟各种物性参数在火驱过程中的变化规律和理论最优值。本文理论模拟结果与前人的一维燃烧管实验和火驱现场试验结果对比表明,本文模拟系统输入参数少、计算速度快、模拟结果与室内实验和现场火驱实际生产结果符合度高。引入现代智能计算技术,提出了一种基于神经网络的火驱开发效果预测方法。本文新方法将自适应混沌克隆粒子群优化（ACCPSO）算法和RBF神经网络相结合,建立了基于ACCPSO算法的RBF神经网络火驱开发效果预测理论模型。文中采用国外42个火驱现场试验项目的实际数据为例进行了试算,结果表明,本文所提出的新方法收敛速度快、预测精度高,在火驱开发效果预测方面具有较高的预测能力和预测准确性。在本文中,作者还将改进的人工鱼群智能算法与本文建立的火驱数学模型结合,提出了基于自适应跳跃人工鱼群智能算法的火驱开发注采参数优化方法。文中以辽河油田杜66块为例进行了验证性试算,结果表明,引进智能计算方法对火驱注采参数进行优化是可行的,可以对火驱注采参数进行实时动态优化和调整,从而保证火驱油藏开采始终处于高效稳定的运行状态中。
王帅[8]（2019）在《流化床内稠密气固两相反应流的欧拉-拉格朗日数值模拟研究》文中进行了进一步梳理稠密气固两相反应系统广泛存在于能源、化工和冶金等工业领域之中,其内涉及多尺度、多场和多物理过程的强烈耦合。随着计算机硬件和算法的快速发展,计算流体力学作为理论分析和实验测量的重要补充方法得到越来越广泛的应用,其充分而全面地再现了稠密气固两相反应系统内的流动和传热传质特性。本文基于欧拉-拉格朗日理论框架,发展了适用于稠密气固两相反应流的大规模并行CFD-DEM和MP-PIC计算平台,并耦合了适用于多分散性颗粒系统的传热模型（颗粒-颗粒导热、颗粒-流体-颗粒导热、颗粒-流体对流传热和颗粒辐射传热）、热解模型、焦炭转化模型、均相/异相反应模型、缩核模型和污染物生成模型等子模型。采用该方法对工业实际中常见的几种流态化设备内的气固流动、传热传质、化学反应以及污染物生成等进行了研究。研究内容主要包含以下三个部分。第一部分采用CFD-DEM方法开展了循环流化床的全三维数值模拟,研究了流化风速和环状构件对循环流化床内宏观气固特性以及颗粒输运特性（颗粒混合和耗散、颗粒停留时间、颗粒循环流率、颗粒受力和速度、颗粒拟温度等）的影响。改变流化风速可以使循环流化床处于两种流态:快速流态化和稀相输运状态。环状构件采用了四种布置方式,除了固相浓度和压强分布外,重点考察了构件数量和间距对系统性能的影响。第二部分开展了循环流化床结构优化和放大设计的研究。对于双侧返料循环流化床而言,首先基于瞬时压降和流量变化确定系统达到动态稳定的时间。随后,研究了宏观气固流动特性以及压强信号特征,并探究了不同操作工况对颗粒停留时间的影响。此外,分析了快速流态化和稀相输运状态下提升管内的固相返混特性。最后,研究了双侧返料结构对提升管内气固流动非均匀性的改善。对于六个旋风分离器并联布置的循环流化床而言,首先研究了旋风分离器不同的布置方式对气固流动的影响,获得了压强的整床分布,分析了分离器内物料分配的不均匀性。其次,研究了提升管内的颗粒聚团行为。最后,获得了丰富的颗粒尺度信息,如返混强度、耗散强度、颗粒受力、颗粒旋转等。第三部分开展了循环流化床内传热传质、化学反应和污染物生成的研究。首先将CFDDEM方法和传热模型耦合,在单颗粒的基础上对颗粒-颗粒导热、颗粒-流体-颗粒导热以及颗粒-流体对流传热模型进行了检验。在准二维鼓泡床上对传热模型进行了验证,并研究了三种传热机制的占比。随后将模型应用于全三维的循环流化床内气固传热的模拟,研究了颗粒温度的演变规律以及旋风分离器壁面的磨损。其次,在传热模型的基础上将CFDDEM方法进一步和化学反应模型相耦合,全面考虑了颗粒-颗粒/壁面碰撞、湍流、传热传质、辐射、颗粒缩核、热解、均相和异相反应等,并对流化床反应器内的生物质气化过程进行了数值模拟。最后,通过实验室尺度的串行流化床燃料反应器部分的全三维数值模拟对MP-PIC方法进行了验证,并研究了床温、水蒸气/生物质比和燃料种类对气化性能的影响。随之,在此基础上耦合了污染物生成模型,对浙江大学能源工程学院热能所的0.5 MW中试尺度的循环流化床煤和垃圾衍生燃料（Refuse derived fuel,RDF）混烧过程进行了全三维数值模拟,全面揭示了床内整场气固流动、燃烧和污染物生成特性。
张若晨[9]（2019）在《海底油气混输管网计算与软件开发》文中进行了进一步梳理随着油气开采逐步向深海转移,海底集输系统的离线仿真需求大大增加,而海底环境复杂,随着压力温度的变化,流体在管道内的流动也更加复杂多变,因此研究海底油气混输管网流动参数的变化就显得极为重要。本文围绕油气混输管网稳态水热力模拟的计算需求,在单管流动模型、管网算法以及求解方面展开了理论分析与编程实践,并在此基础上开发油气混输管网计算软件MPF。在理论研究方面,本文首先将课题组已有的单管气液两相流动模型进行代码整合以及模型的变型,方便管网计算的调用。在管网水力计算方面,采用图论的方法表示出管网结构,以节点方程构建管网数学模型,并采用Newton-Raphson法求解非线性方程组;在管网热力计算中,根据热力平衡计算节点温度。将管网的水力和热力进行耦合迭代求解。在计算过程中引入变阻尼系数来降低Newton-Raphson法对初值的敏感度,提高了算法的稳定性。在理论研究的基础上开发油气混输管网计算软件MPF,软件实现了管网的稳态求解功能,并搭建出一个友好的用户界面。设计不同工况、不同流体组成的管网,将软件计算结果和商业软件进行比较,结果显示软件计算误差非常小,验证了软件的适用性。将软件应用到现场实际工况中,计算结果与测量结果误差不超过2%,验证了MPF对油气混输管网计算的可靠性。
孔浩铮[10]（2019）在《针对非能动大型先进压水堆小破口失水事故的整体模化研究与应用》文中研究指明在整体性试验系统设计过程中,开展比例模化分析是其核心技术和关键,它关系到整体试验最终结果的可靠性。比例分析的目的是实现在缩小比例的整体试验台架上准确模拟原型系统在事故瞬态过程中的各种重要的热工水力物理现象,确保试验结果具有可信的原型系统代表性。因此,作为整体试验的设计基础,比例分析是一个系统的分析过程,它包含原型系统在各体系层面上的重要的热工水力物理现象,通过比例分析得到相似准则,进一步得到比例化试验系统的设计准则,通过在设计中保证这些设计准则来保证试验模拟的可靠性。非能动技术的应用,为核电站的设计、验证及安全审评都带来了新的挑战。在对大型非能动先进压水堆进行设计和安全审评过程中,需要针对非能动堆芯冷却系统建造专有试验台架,并开展多项整体性能试验,这就需要应用比例模化分析方法。本文首先以大型非能动核电厂AP1000为原型,采用Relap5/MOD3系统程序计算其小破口失水事故进程,为后面的比例模化分析及其应用实践奠定了基础。其次,基于H2TS方法对SBLOCA事故进程分别进行了自上而下与自下而上的比例模化分析,识别出整体试验台架相对于原型核电厂进行整体试验验证需要满足的模化条件。然后,将比例模化分析结果应用于试验装置整体比例的确定以及该装置模拟真实反应堆事故工况适宜性的验证。通过计算整体试验装置及真实电厂相应参数代入无量纲关系式后得到的比值,从比例模化角度证明该试验装置能够合理地代表真实反应堆非能动堆芯冷却系统在事故下的响应,即台架试验数据是可信的。进一步地,本文将真实反应堆2.inch小破口失水事故RELAP5程序预测值与整体试验装置相应事故模拟试验值进行对比评估,从程序计算的角度确认了该试验台架所做试验能够较好地模拟验证真实电厂小破口事故进程。最后,将比例模化分析结果应用于AP1000核电厂小破口失水事故QPIRT的建立。传统AP1000核电厂PIRT表是建立在专家知识和经验的基础上的,不具有量化判断的能力,因此为了支持和检验传统PIRT表,本文通过使用AP1000核电厂堆芯部分程序模拟结果对程序场方程进行无量纲分析生成部分无量纲组（n组）,形成非能动压水堆小破口失水事故堆芯部分的量化PIRT表（QPIRT）,从而验证传统PIRT表识别事故中重要事件及物理现象的正确性以及最佳估算程序分析的准确性。
二、两相平衡体系的通用关系式及其应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、两相平衡体系的通用关系式及其应用（论文提纲范文）
（1）MPU共混胶的制备及结构与性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 1.绪论 |
| 1.1 混炼型聚氨酯 |
| 1.1.1 材料背景概述 |
| 1.1.2 MPU主要特点 |
| 1.1.3 MPU的应用 |
| 1.2 其他共混橡胶 |
| 1.2.1 天然橡胶 |
| 1.2.2 丁腈橡胶 |
| 1.2.3 乙丙橡胶 |
| 1.2.4 氯化聚乙烯橡胶 |
| 1.3 橡胶共混及共硫化 |
| 1.4 课题意义 |
| 2.实验部分 |
| 2.1 原材料 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 性能测试 |
| 2.4 平衡溶胀法测两相交联密度 |
| 3.MPU硫化体系的探索 |
| 3.1 不同硫化体系对MPU性能的影响 |
| 3.2 交联键类型对定伸应力的影响 |
| 3.3 热氧老化条件下MPU的性能变化特点 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.MPU与二烯烃类橡胶的共混研究 |
| 4.1 MPU与NR共混性能的研究 |
| 4.1.1 MPU/NR共混胶共硫化影响的研究 |
| 4.1.2 硫化体系偏析对MPU/NR共混胶两相模量及性能的影响 |
| 4.1.3 MPU/NR共混胶共硫化问题的解决 |
| 4.2 MPU与 NBR共混性能的研究 |
| 4.2.1 不同MPU/NBR配比对共混胶性能的影响 |
| 4.2.2 两相模量变化对MPU/NBR共混胶性能的研究 |
| 4.2.3 硫化特性匹配对MPU/NBR共混胶性能的研究 |
| 4.3 MPU与 EPDM共混性能的研究 |
| 4.3.1 不同MPU/EPDM配比对共混胶性能的影响 |
| 4.3.2 MPU/EPDM硫化胶交联密度与应力-应变关系的拟合和预测 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.MPU与饱和橡胶的共混研究 |
| 5.1 复合硫化体系的内耗对MPU/CM共混胶两相模量及性能的影响 |
| 5.2 消耗硫化基对MPU/CM共混胶性能的影响 |
| 5.3 不同活化能硫化体系的分阶硫化对MPU/CM共混胶两相模量及性能的影响 |
| 5.4 关于分阶硫化函数模型的建立 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士研究生期间发表的学术论文目录 |
（2）萃取精馏分离水-乙醇-异丁醇体系（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 共沸混合物及其分离方法 |
| 1.2.1 共沸混合物 |
| 1.2.2 共沸混合物的常用分离方法 |
| 1.3 低共熔溶剂 |
| 1.3.1 低共熔溶剂的概述 |
| 1.3.2 低共熔溶剂的物性 |
| 1.3.3 低共熔溶剂在萃取精馏中的应用 |
| 1.4 水-乙醇体系的研究背景 |
| 1.5 水-异丁醇体系的研究背景 |
| 1.6 水-乙醇-异丁醇体系的研究背景 |
| 1.7 汽液平衡数据关联方法 |
| 1.7.1 状态方程 |
| 1.7.2 活度系数模型 |
| 1.8 Aspen Plus软件及其应用 |
| 1.8.1 平衡级模型 |
| 1.8.2 Rad Frac模块 |
| 1.9 论文选题意义和研究内容 |
| 1.9.1 论文选题意义 |
| 1.9.2 论文研究内容 |
| 第二章 汽液平衡实验测定 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂和仪器 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.3.1 汽液平衡釜 |
| 2.3.2 WS-2A型微量水分测定仪 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 气相采样分析 |
| 2.4.2 液相配置计算 |
| 2.5 实验测定方法 |
| 第三章 纯溶剂和混合溶剂应用于水-乙醇-异丁醇体系汽液平衡研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和仪器 |
| 3.2.2 实验测定方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 四元汽液平衡数据 |
| 3.3.2 五元汽液平衡数据 |
| 3.3.3 活度系数模型的建立 |
| 3.3.4 溶剂分离能力比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 低共熔溶剂应用于水-乙醇-异丁醇体系汽液平衡研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和仪器 |
| 4.2.2 实验测定方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 五元汽液平衡数据 |
| 4.3.2 活度系数模型的建立 |
| 4.3.3 低共熔溶剂的分离效果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 低共熔溶剂应用于水-乙醇-异丁醇分离的过程模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 过程设计 |
| 5.2.1 工艺流程图 |
| 5.2.2 方法模型的选择 |
| 5.2.3 二元相互作用参数 |
| 5.2.4 氯化胆碱物性参数确定 |
| 5.3 工艺参数灵敏度分析 |
| 5.3.1 理论板数的优化 |
| 5.3.2 进料位置的优化 |
| 5.3.3 回流比的优化 |
| 5.3.4 溶剂比和溶剂进料位置的优化 |
| 5.4 工艺过程模拟优化结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）反应精馏过程模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 前言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 反应精馏概述 |
| 1.2 反应精馏技术 |
| 1.2.1 反应精馏工艺 |
| 1.2.2 反应类型 |
| 1.2.3 反应精馏分类 |
| 1.2.4 反应精馏耦合新工艺 |
| 1.3 反应精馏技术应用 |
| 1.3.1 醚化 |
| 1.3.2 酯化和水解 |
| 1.3.3 烷基化 |
| 1.3.4 其它反应 |
| 1.4 反应精馏过程模拟 |
| 1.4.1 反应精馏过程模拟数学模型 |
| 1.4.2 反应精馏过程稳态模拟算法 |
| 1.4.3 反应精馏过程模拟软件 |
| 1.5 课题背景及研究内容 |
| 1.5.1 课题背景 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 数学模型及求解算法 |
| 2.1 反应精馏塔数学模型 |
| 2.2 自由度分析 |
| 2.3 公共反应 |
| 2.3.1 指定转化率反应 |
| 2.3.2 动力学反应 |
| 2.3.3 化学平衡反应 |
| 2.4 求解算法 |
| 2.4.1 内外层法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 反应精馏塔单元模块开发 |
| 3.1 CAPE-OPEN标准 |
| 3.1.1 CAPE-OPEN标准介绍 |
| 3.1.2 CAPE-OPEN单元模块接口 |
| 3.2 公共反应模块的创建 |
| 3.3 单元模块的创建 |
| 3.4 图形用户界面实现 |
| 3.4.1 图形用户界面控件创建 |
| 3.4.2 图形用户界面展示 |
| 3.5 求解算法程序实现 |
| 3.6 模块有效性检验 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 反应精馏过程模拟及验证 |
| 4.1 验证方法及内容 |
| 4.2 乙酸异丙酯反应精馏塔模拟 |
| 4.2.1 工艺流程概述 |
| 4.2.2 工艺流程建模 |
| 4.2.3 模拟结果与分析 |
| 4.3 高压脱丙烷塔模拟验证 |
| 4.3.1 工艺流程概述 |
| 4.3.2 工艺流程建模 |
| 4.3.3 结果分析及验证 |
| 4.4 乙酸乙酯反应精馏塔模拟验证 |
| 4.4.1 工艺流程概述 |
| 4.4.2 工艺流程建模 |
| 4.4.3 结果分析及验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
（4）天然气水合物降压试采井筒多相流动规律及保障技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究综述 |
| 1.2.1 天然气水合物勘探开发研究进展 |
| 1.2.2 天然气水合物生成及抑制研究进展 |
| 1.2.3 含固体颗粒多相流研究进展 |
| 1.3 天然气水合物降压开采法流道特征 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 第二章 水合物生成条件及防治保障技术研究 |
| 2.1 天然气水合物生成及抑制计算模型 |
| 2.2 模型验证 |
| 2.3 天然气水合物颗粒生成条件 |
| 2.3.1 组分条件 |
| 2.3.2 温压条件 |
| 2.3.3 临界含水量 |
| 2.4 天然气水合物防治及流动保障技术研究 |
| 2.4.1 气体组分及含量 |
| 2.4.2 单组分醇类对水合物生成抑制研究 |
| 2.4.3 复合双组分醇类对水合物生成抑制研究 |
| 2.4.4 单组分与复合双组分醇类抑制剂性能对比 |
| 2.4.5 单组分盐类对水合物生成抑制研究 |
| 2.4.6 复合双组分盐类对水合物生成抑制研究 |
| 2.4.7 单组分与复合双组分无机盐抑制剂性能对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 水合物开采微米级砂粒运移实验研究 |
| 3.1 实验材料 |
| 3.2 实验仪器及功能控制方法 |
| 3.2.1 实验仪器 |
| 3.2.2 设备功能控制方法 |
| 3.3 水合物开采水流通道中微米级砂粒运移实验 |
| 3.3.1 微米级砂粒运移实验内容 |
| 3.3.2 井筒内微米级砂粒体积分数测量方法 |
| 3.3.3 微米级砂粒运移实验步骤 |
| 3.4 水合物开采水流通道中微米级砂粒运移结果及分析 |
| 3.4.1 微米级砂粒运移实验现象 |
| 3.4.2 砂沉积浓度比定义 |
| 3.4.3 单因素分析 |
| 3.4.4 微米级砂粒运移模型建立及优选 |
| 3.4.5 模型误差分析 |
| 3.5 微米级砂粒运移软件编制 |
| 3.6 颗粒运移对比 |
| 3.6.1 微米级砂粒与岩屑颗粒运移对比 |
| 3.6.2 微米级砂粒运移与常规油气开采砂粒运移对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 微米级砂粒沉积高度预测及砂床重启研究 |
| 4.1 水合物开采微米级砂粒沉积实验内容和步骤 |
| 4.1.1 微米级砂粒沉积实验内容 |
| 4.1.2 微米级砂床高度测量方法 |
| 4.1.3 微米级砂粒沉积实验步骤 |
| 4.2 水合物开采微米级砂粒沉积实验结果及分析 |
| 4.2.1 变量分析及无量纲化 |
| 4.2.2 单因素分析 |
| 4.2.3 微米级砂粒沉积高度预测模型建立及优选 |
| 4.2.4 模型误差分析 |
| 4.3 微米级砂粒启动力学模型 |
| 4.3.1 砂床中微米级砂粒分布 |
| 4.3.2 微米级砂粒力学分析 |
| 4.3.3 微米级砂粒启动模型 |
| 4.3.4 启动流速分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水合物开采复杂井段内微米级砂粒运移数值模拟研究 |
| 5.1 数值模拟控制方程与模拟条件 |
| 5.1.1 C形-螺旋形井段三维模型 |
| 5.1.2 变径井段三维模型 |
| 5.1.3 数值模拟初始条件与边界条件 |
| 5.1.4 数值模拟控制方程与求解 |
| 5.2 C形-螺旋形井段数值模拟结果与讨论 |
| 5.2.1 C形-螺旋形井段沉积特征 |
| 5.2.2 C形-螺旋形井段微米级砂粒临界不沉积流速 |
| 5.2.3 C形-螺旋形井段体积浓度预测模型 |
| 5.3 变径井段数值模拟结果与讨论 |
| 5.3.1 变径井段微米级砂粒沉积特征 |
| 5.3.2 变径井段微米级砂粒临界不沉积流速 |
| 5.3.3 变径井段微米级砂粒浓度预测模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 含水合物-砂-水-气多相流动理论模型 |
| 6.1 多相流流动控制方程的建立 |
| 6.1.1 连续性方程 |
| 6.1.2 动量方程 |
| 6.1.3 能量方程 |
| 6.1.4 多相流动辅助方程 |
| 6.2 多相流动方程的求解 |
| 6.2.1 多相流动方程定解条件 |
| 6.2.2 数值迭代格式 |
| 6.2.3 求解流程和求解步骤 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文及科研情况 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）微流控技术制备微米级球形多孔碳材料及其吸附性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 多孔碳材料介绍 |
| 1.2.1 多孔碳材料的制备方法 |
| 1.2.2 多孔碳材料的应用 |
| 1.3 液滴微流控技术的研究进展 |
| 1.3.1 液滴微流控器件 |
| 1.3.2 液滴固化方式 |
| 1.3.3 液滴微流控技术制备多孔微球的研究进展 |
| 1.4 二氧化碳捕获技术 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 球形多孔碳前驱体制备用微流控器件及制备工艺研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 球形多孔碳前驱体的制备流程与表征方法 |
| 2.3 T型微流控器件的构建及其制备球形前驱体的适用性分析 |
| 2.3.1 T型微流控器件及液滴制备系统的构建 |
| 2.3.2 T型微流控器件制备球形前驱体的结果与分析 |
| 2.3.3 不同通道形式的微流控器件制备球形前驱体的适用性分析 |
| 2.4 同轴流型微流控器件的构建及其制备稳定性研究 |
| 2.4.1 同轴流型微流控器件的构建 |
| 2.4.2 同轴流型器件稳定制备单分散液滴的理论研究 |
| 2.4.3 同轴流型器件制备球形前驱体工艺的确定与结果分析 |
| 2.5 影响球形多孔碳前驱体成型的其他因素研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 微米级球形多孔碳材料的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 球形多孔碳材料的制备流程 |
| 3.3 球形多孔碳材料的表征方法 |
| 3.4 碳化工艺的确定 |
| 3.5 活化工艺对材料孔隙结构的影响研究 |
| 3.5.1 水蒸气活化法对碳材料孔隙结构的影响 |
| 3.5.2 KOH活化法对碳材料孔隙结构的影响 |
| 3.5.3 不同工艺下球形多孔碳材料的孔隙形貌 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 微米级球形多孔碳材料的二氧化碳吸附性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 吸附实验方法 |
| 4.2.1 吸附剂性能的评价 |
| 4.2.2 吸附实验装置 |
| 4.2.3 吸附实验流程 |
| 4.3 球形多孔碳材料动态吸附性能的分析与评价 |
| 4.3.1 进气体积流量的影响 |
| 4.3.2 吸附压力的影响 |
| 4.3.3 吸附剂的再生 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究生期间成果 |
（6）基于固体氧化物燃料电池的煤矿低浓度瓦斯高效清洁利用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 煤矿瓦斯利用技术研究现状 |
| 1.3 固体氧化物燃料电池(SOFC)原理 |
| 1.4 利用氧气和燃气预混气体的SOFC研究现状 |
| 1.5 SOFC利用低浓度瓦斯时存在的主要问题及研究现状 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 2 低浓度瓦斯脱氧提浓预处理研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 符合常规SOFC运行要求的瓦斯组分分析 |
| 2.3 煤矿低浓度瓦斯在碳分子筛上的吸附分离特性研究 |
| 2.4 低浓度瓦斯微压真空变压吸附脱氧提浓实验 |
| 2.5 低浓度瓦斯脱氧提浓动力学过程的数值模拟及安全性评价 |
| 2.6 本章小节 |
| 3 低浓度瓦斯组分对燃料电池性能的影响规律研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验系统及方法 |
| 3.3 低浓度瓦斯氧气-甲烷浓度比对SOFC性能的影响机理 |
| 3.4 低浓度瓦斯中H2S和高级烷烃对SOFC性能的影响机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 低浓度瓦斯燃料电池反应机理的数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型建立与验证 |
| 4.3 低浓度瓦斯在燃料电池阳极的化学反应机理研究 |
| 4.4 低浓度瓦斯燃料电池性能的影响因素分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 低浓度瓦斯燃料电池的抗积碳阳极重整层研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验准备 |
| 5.3 重整层材料抗积碳特性及机理研究 |
| 5.4 含抗积碳重整层的低浓度瓦斯燃料电池性能研究 |
| 5.5 含重整层与不含重整层的低浓度瓦斯燃料电池性能对比研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 面向工程的低浓度瓦斯燃料电池堆性能评价及系统设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验准备 |
| 6.3 以低浓度瓦斯为燃料的单片电池堆性能研究 |
| 6.4 以低浓度瓦斯为燃料的四片电池堆性能研究 |
| 6.5 低浓度瓦斯燃料电池发电系统工程设计 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）火驱油藏开发动态预测模型与分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 火驱技术发展概况 |
| 1.3 火驱理论和数值模拟研究现状 |
| 1.4 智能计算在油田开发中的应用 |
| 1.4.1 人工神经网络在油田中的应用 |
| 1.4.2 群体智能算法在油田中的应用 |
| 1.5 论文研究内容及基本思路 |
| 第二章 火驱数学模型建立 |
| 2.1 模型建立 |
| 2.1.1 模型基本假设 |
| 2.1.2 微分质量和能量平衡方程 |
| 2.1.3 移动坐标 |
| 2.1.4 热传导 |
| 2.1.5 波动前缘两侧的质量平衡 |
| 2.2 火驱能量平衡优化和稳态热流速度分析 |
| 2.2.1 能量平衡优化 |
| 2.2.2 稳态热流速度分析 |
| 2.3 温度分布 |
| 2.3.1 燃烧温度 |
| 2.3.2 蒸汽温度 |
| 2.4 分区流体饱和度和分流量 |
| 2.5 火驱产率 |
| 2.6 压力分布 |
| 2.7 空气和水蒸汽超覆分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 火驱数学模型相关参数的求取和处理 |
| 3.1 分区参数的优化求取方法 |
| 3.2 密度计算 |
| 3.3 比热和潜热计算 |
| 3.4 温度计算 |
| 3.5 导热系数计算 |
| 3.6 相对渗透率计算 |
| 3.7 残余饱和度计算 |
| 3.8 粘度计算 |
| 3.9 波及系数计算 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 火驱数学模型验证和开发动态模拟分析 |
| 4.1 数值模拟算法与参数处理 |
| 4.1.1 数值模拟算法 |
| 4.1.2 相关参数优化处理方法 |
| 4.2 数值模拟系统设计与开发 |
| 4.2.1 系统功能设计 |
| 4.2.2 系统开发过程 |
| 4.3 FFDPM模型的验证 |
| 4.3.1 一维燃烧管室内实验验证 |
| 4.3.2 罗马尼亚Suplacu de Barcau油田火驱生产数据验证 |
| 4.4 火驱开发动态模拟与分析 |
| 4.4.1 干式燃烧油藏动态模拟分析 |
| 4.4.2 湿式燃烧油藏动态模拟分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 火驱开发指标智能预测模型研究 |
| 5.1 RBF神经网络 |
| 5.1.1 RBF神经网络结构 |
| 5.1.2 径向基函数 |
| 5.1.3 RBF神经网络的学习算法 |
| 5.2 粒子群优化算法 |
| 5.2.1 基本粒子群优化算法 |
| 5.2.2 标准粒子群优化算法 |
| 5.2.3 标准粒子群优化流程 |
| 5.3 自适应混沌克隆粒子群算法 |
| 5.3.1 混沌优化算法 |
| 5.3.2 ACCPSO算法 |
| 5.3.3 ACCPSO算法性能验证 |
| 5.4 ACCPSO-RBF神经网络预测模型 |
| 5.4.1 模型参数确定 |
| 5.4.2 模型算法流程 |
| 5.5 ACCPSO-RBF神经网络火驱开发指标预测模型 |
| 5.5.1 建立样本数据集 |
| 5.5.2 建立火驱开发指标预测模型 |
| 5.5.3 火驱开发指标预测模型性能验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 火驱注采参数智能优化方法研究与应用 |
| 6.1 火驱注采参数对开发效果的影响分析 |
| 6.1.1 注气速率对火驱开采效果的影响 |
| 6.1.2 转湿时机对火驱开采效果的影响 |
| 6.1.3 注水速率对火驱开采效果的影响 |
| 6.2 人工鱼群算法 |
| 6.2.1 人工鱼群基本思想 |
| 6.2.2 人工鱼的行为描述 |
| 6.2.3 人工鱼群的寻优原理 |
| 6.2.4 人工鱼群的算法流程 |
| 6.3 人工鱼群算法优化改进 |
| 6.3.1 算法改进思想 |
| 6.3.2 算法流程 |
| 6.3.3 算法验证 |
| 6.4 基于改进人工鱼群算法的火驱注入方案优化方法 |
| 6.4.1 火驱注入方案优化模型 |
| 6.4.2 优化模型求解算法 |
| 6.5 辽河油田杜66 块火驱注入方案优化应用实例 |
| 6.5.1 杜66 块基本概况 |
| 6.5.2 注入方案优化 |
| 6.5.3 应用效果与分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 文中涉及公式附表 |
| 参考文献 |
| 读博士学位期间发表论文及授权专利 |
| 攻读博士学位论文期间参加科研项目 |
| 致谢 |
（8）流化床内稠密气固两相反应流的欧拉-拉格朗日数值模拟研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气固两相流动的分类 |
| 1.3 稠密气固两相流的概念及研究方法 |
| 1.4 稠密气固两相流的多尺度模拟策略 |
| 1.5 国内外研究进展 |
| 1.5.1 稠密气固两相反应系统的CFD-DEM数值模拟 |
| 1.5.2 稠密气固两相反应系统的MP-PIC数值模拟 |
| 1.5.3 稠密气固两相反应系统的全循环欧拉-拉格朗日数值模拟 |
| 1.6 本文的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 数学模型和数值方法 |
| 2.1 CFD-DEM方法 |
| 2.1.1 流体运动控制方程 |
| 2.1.2 颗粒运动控制方程 |
| 2.1.3 曳力模型 |
| 2.1.4 传热模型 |
| 2.1.5 化学反应模型 |
| 2.1.6 耦合及并行算法 |
| 2.2 MP-PIC方法 |
| 2.2.1 流体运动控制方程 |
| 2.2.2 颗粒运动控制方程 |
| 2.2.3 气固相间耦合 |
| 2.2.4 化学反应模型 |
| 2.3 数值方法验证 |
| 2.3.1 小尺度鼓泡流化床 |
| 2.3.2 大尺度鼓泡流化床 |
| 2.3.3 循环流化床提升管 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 流化风速对循环流化床内颗粒运动的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 颗粒混合和耗散 |
| 3.1.2 颗粒停留时间 |
| 3.1.3 颗粒速度和受力 |
| 3.2 模拟工况 |
| 3.3 流化风速对颗粒混合的影响 |
| 3.4 流化风速对颗粒停留时间的影响 |
| 3.5 流化风速对颗粒受力及速度的影响 |
| 3.6 流化风速对颗粒耗散的影响 |
| 3.7 流化风速对颗粒拟温度的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 环状构件对循环流化床系统性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模拟工况 |
| 4.3 宏观气固流动 |
| 4.4 固相通量 |
| 4.5 压降特性 |
| 4.6 固相循环流率 |
| 4.7 颗粒停留时间 |
| 4.8 固相耗散 |
| 4.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 双侧返料循环流化床内气固流动特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模拟工况 |
| 5.3 瞬态启动 |
| 5.4 宏观气固流动 |
| 5.5 压强信号 |
| 5.6 颗粒停留时间 |
| 5.7 固相返混 |
| 5.8 气固非均匀性的改善 |
| 5.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 六分离器循环流化床内气固流动特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模拟工况 |
| 6.3 宏观气固流动特性 |
| 6.4 气固不均匀分配 |
| 6.5 提升管内颗粒聚团行为 |
| 6.6 气固通量特性 |
| 6.7 固相返混强度 |
| 6.8 颗粒尺度信息 |
| 6.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 流化床内气固传热特性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 传热模型的检验和验证 |
| 7.2.1 单颗粒传热 |
| 7.2.2 鼓泡床传热 |
| 7.3 不同工况对鼓泡床传热特性的影响 |
| 7.3.1 宏观气固流动 |
| 7.3.2 流体速度的影响 |
| 7.3.3 粒径的影响 |
| 7.4 循环流化床传热特性 |
| 7.4.1 参数设置和网格无关性检验 |
| 7.4.2 宏观气固流动 |
| 7.4.3 颗粒温度分布 |
| 7.4.4 颗粒温度演变 |
| 7.4.5 旋风分离器的磨损 |
| 7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第8章 流化床内生物质气化的CFD-DEM模拟研究 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 反应模型 |
| 8.2.1 蒸发 |
| 8.2.2 热解 |
| 8.2.3 气化 |
| 8.2.4 燃烧 |
| 8.3 模型验证 |
| 8.4 参数敏感性分析 |
| 8.5 模拟工况 |
| 8.6 粒径的影响 |
| 8.7 床温的影响 |
| 8.8 水蒸气/生物质比的影响 |
| 8.9 流化风量的影响 |
| 8.10 释料位置的影响 |
| 8.11 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第9章 流化床内生物质气化燃烧的MP-PIC模拟研究 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 实验室尺度串行流化床生物质气化特性 |
| 9.2.1 参数设置 |
| 9.2.2 参数敏感性分析 |
| 9.2.3 宏观气固流动特性 |
| 9.2.4 气化反应特性及检验验证 |
| 9.3 中试尺度循环流化床固废燃烧特性 |
| 9.3.1 参数设置 |
| 9.3.2 参数敏感性分析 |
| 9.3.3 宏观气固流动特性 |
| 9.3.4 燃烧反应特性 |
| 9.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第10章 全文总结与展望 |
| 10.1 全文总结 |
| 10.2 创新点归纳 |
| 10.3 工作展望 |
| 作者简介 |
（9）海底油气混输管网计算与软件开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 管网模型与算法 |
| 1.2.2 管网仿真模拟软件 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 气液两相流动稳态模型 |
| 2.1 流动关键参数 |
| 2.2 流体物性参数 |
| 2.3 流动控制模型 |
| 2.3.1 流型判别 |
| 2.3.2 持液率计算 |
| 2.3.3 流动控制方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 管网稳态计算模型 |
| 3.1 管网数据结构构建 |
| 3.1.1 管网图论基础 |
| 3.1.2 管网拓扑结构 |
| 3.1.3 管网矩阵表示 |
| 3.2 管网模型建立 |
| 3.2.1 管网节点方程 |
| 3.2.2 管网环路方程 |
| 3.2.3 管网热力方程 |
| 3.3 管网模型求解 |
| 3.3.1 管网温度计算顺序 |
| 3.3.2 非线性方程组求解 |
| 3.3.3 管网水力热力迭代 |
| 3.3.4 算法收敛性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 油气混输管网计算软件开发 |
| 4.1 需求分析 |
| 4.2 架构搭建与设计 |
| 4.2.1 软件架构搭建 |
| 4.2.2 软件架构实现 |
| 4.2.3 池化技术 |
| 4.3 功能模块设计 |
| 4.3.1 核心计算模块 |
| 4.3.2 管网建模模块 |
| 4.3.3 数据处理模块 |
| 4.4 用户界面设计 |
| 4.4.1 界面布局 |
| 4.4.2 软件操作 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 软件测试与应用 |
| 5.1 算例测试 |
| 5.2 工程应用 |
| 5.2.1 工程背景 |
| 5.2.2 计算结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 附录 A 算例测试数据 |
| 附录 B 工程测试数据 |
| 致谢 |
（10）针对非能动大型先进压水堆小破口失水事故的整体模化研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 H2TS比例模化分析 |
| 1.2.2 AP1000小破口失水事故及RELAP5程序验证 |
| 1.2.3 现象识别及排序表(PIRT) |
| 1.3 本文工作与内容 |
| 第2章 大型非能动压水堆核电厂小破口失水事故序列与进程分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 大型非能动压水堆核电厂SBLOCA进程概述 |
| 2.2.1 大型非能动压水堆核电厂系统概况 |
| 2.2.2 反应堆冷却剂系统 |
| 2.2.3 非能动安全系统 |
| 2.2.4 大型非能动核电厂SBLOCA进程 |
| 2.2.5 AP1000小破口失水事故模型建立及破口设置 |
| 2.2.6 AP1000冷管段不同破口尺寸下的瞬态分析 |
| 2.2.7 AP1000 2in.尺寸小破口失水事故计算结果 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 大型非能动压水堆小破口失水事故进程的比例模化分析 |
| 3.1 H2TS方法 |
| 3.2 AP1000小破口失水事故分阶段模化 |
| 3.2.1 破口喷放阶段 |
| 3.2.2 自然循环阶段 |
| 3.2.3 ADS自动降压阶段 |
| 3.2.4 ADS-IRWST过渡阶段 |
| 3.2.5 IRWST注入阶段 |
| 3.2.6 地坑注入阶段 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 比例模化应用Ⅰ: 整体试验装置对于原型电厂模拟验证适用性的评价 |
| 4.1 整体验证试验装置 |
| 4.1.1 整体试验装置的系统布置 |
| 4.1.2 整体效应试验验证装置模化比例的确定 |
| 4.2 模化比值计算 |
| 4.3 整体试验装置2in.尺寸小破口失水事故工况试验与计算结果 |
| 4.4 AP1000与整体试验装置冷管段小破口事故对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 比例模化应用Ⅱ:AP1000核电厂小破口事故分析QPIRT的生成及其对传统PIRT的评估 |
| 5.1 AP1000传统现象识别与排序表(PIRT) |
| 5.2 QPIRT无量纲分析方法 |
| 5.3 AP1000小破口失水事故QPIRT的生成 |
| 5.3.1 RELAP5程序场方程无量纲化 |
| 5.3.2 SBLOCA进程中AP1000堆芯过程的QPIRT与PIRT对比与评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 进一步的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
四、两相平衡体系的通用关系式及其应用（论文参考文献）
- [1]MPU共混胶的制备及结构与性能的研究[D]. 杜伟. 青岛科技大学, 2021(01)
- [2]萃取精馏分离水-乙醇-异丁醇体系[D]. 谭亚龙. 浙江工业大学, 2020(02)
- [3]反应精馏过程模拟研究[D]. 汪亮. 青岛科技大学, 2020(01)
- [4]天然气水合物降压试采井筒多相流动规律及保障技术研究[D]. 陈烨. 东北石油大学, 2020(03)
- [5]微流控技术制备微米级球形多孔碳材料及其吸附性能研究[D]. 王永乐. 华东理工大学, 2020(01)
- [6]基于固体氧化物燃料电池的煤矿低浓度瓦斯高效清洁利用研究[D]. 王鑫鑫. 中国矿业大学, 2020(01)
- [7]火驱油藏开发动态预测模型与分析方法研究[D]. 王莉利. 东北石油大学, 2019(01)
- [8]流化床内稠密气固两相反应流的欧拉-拉格朗日数值模拟研究[D]. 王帅. 浙江大学, 2019(04)
- [9]海底油气混输管网计算与软件开发[D]. 张若晨. 中国石油大学(北京), 2019(02)
- [10]针对非能动大型先进压水堆小破口失水事故的整体模化研究与应用[D]. 孔浩铮. 上海交通大学, 2019(06)