流体沿平壁流动的三传类比

1 前言 曳力系数、对流传热系数与传质系数是在计算传递速率(曳力,传热速率,传质速率)时首先要确定的传递系数.它们都是雷诺数的函数,三者又可以类比,因此,可由一个已知的传递系数去预测另一个未知的传递系数.在工程设计中若缺乏实验数据,可运用类似律估算传递系数值、对流传热系数与传质系数进行理论研究,探讨三种传递系数间的类似性.     

混合气体导热系数的估计

在若干化工单元操作中,如传热、乾燥等过程,常采用混合气体,因此计算混合气体的导热系数是一很重要的问题。很多科学工作者致力于是项问题的研究,也建立了若干计算公式:如赫式费尔德(Hirschfelder)等建议在奥意肯公式中用混合气体的粘度及比热;肯那德(Kennard)建议用二次式计算双元气体混合物的导热系数等,均不能与实验值很好地吻合。本文介绍数种估计气体混合物导热系数的公式,以便在计算热交换问题及设计热交换设备时,迅速获得该项数据。     

基于蒙特卡罗法的气体热物性预测研究

物性数据是科学研究的基础。根据分子的统计运动觃律,以氮气、氢气和氦气为例,采用蒙特卡罗方法预测这三种气体的导热系数和黏性系数。建立了预测模型,并将预测结果迚行比较。结果表明:在常温范围,蒙特卡罗方法的预测值和NIST参考值、理论计算值非常接近。说明蒙特卡罗方法在物性参数计算上是可行的。但是在低温和高温范围,蒙特卡罗方法的预测值偏差较大。     

推算常压下气体分子扩散系数的新方法

本文借助因次分析和回归实验数据,采用归一化性质提出了两种推算常压下气体分子扩散系数的新经验式: Dδ=1.2695×10~(-5)(T~*)~(0.892)(p~*)~(-1.032)和 Dδp~*=1.568×10~(-5)(T~*)0.892 用上二式计算了364对气体系的二元扩散系数和24种气体的自扩散系数,并与相应的实验值进行了比较。结果表明,这两种方法的绝对误差平均值均比Hirschfelder法和Fuller-Schettler-Giddings法低。     

规整填料塔二元汽相总传质系数的估计及多元醇蒸馏过程的模拟——传递速率法

本文建立了填料塔多组分蒸馏过程的传递速率模型。区别于传统利用传质单元数计算传质系数的方法,本文应用传递速率法直接由二元醇蒸馏数据拟合得到汽相总传质系数,然后回归成小雷诺数下的汽相传质关联式。引入适当假设,对Krishna/Standart多元传质系数计算方法进行了简化,将所得传质关联式用于甲醇/乙醇/正丙醇三元蒸馏数据四种计算策略下的传递速率法模拟,计算值与实测值符合较好。     

气体分子平均热容的温度函数

在硫酸工艺设计计算中,经常用到SO_3、SO_2、O_2、N_2、空气、NO、H_2O、H_2S等气体分子的平均热容。但在现有资料中,可供查阅的气体分子平均热容数据十分有限。例如文献[1]中提供的气体分子平均热容,只有温度为100℃的整数倍时的数据,当温度不是100℃的整数倍时,虽有相应的气体分子平均热容曲线可查,但因图形太小,查出的热容数据误差较大,且查图十分麻烦。另一方面,在电子计算机广泛应用于化工领域的今天,计算机辅助化工工艺设计巳得到应用,对此来说,使用图表式的数据是十分不便的(因为频繁地输入数据,浪费     

输气管道二元气体混合长度变化规律分析

运用模拟试验、平推流建模、数值计算与现场数据对比等手段,对输气管道二元气体的混合系数和混合长度进行了研究。在平推流模型求解过程中,为提高计算精度,将Taylor公式中的摩擦系数进行了修正。通过国内外10条天然气管道气体置换实例的对比分析,可知粗糙度对混合系数影响很小。同时,采用不同方法计算得出了二元气体的混合系数,Taylor-CW得出的混合系数平均比Taylor公式大1.1倍。在大管径、长距离、高流速的置换工况下,GR I(美国天然气研究所)公式混合长度计算结果与实测值误差较小。而对于小管径、短距离或者低流速的工况,用Taylor-CW公式能获得更真实准确的结果。     

气体溶解度的分子热力学(Ⅲ)气体在1—1价电解质溶液中的Henry常数

本工作将胡英、徐英年、Prausnitz建立的气体溶解度的分子热力学模型推广到溶剂为电解质溶液的系统中.为计入离子电荷对流体混合物Helmholtz自由能的影响,作者考虑了位于中性分子的第一配位圈中离子的电荷与此分子的诱导偶极和偶极的相互作用.对于第一配位圈以外的离子的影响则由于正、负电荷关于中心分子的对称分布而略去.本模型给出了有效离子硬球直径与Pauling晶格直径的关联式σ=ησ~(cryatal)、其中,η=-6.645+747.2511/T+2.9539×10~(-2)T-5.05798×10~(-5)T~2+3.2431×10~(-8)T~3,T>453.15K时η=1.021.对78个1-1价电解质系统的计算结果表明,本模型只需要气体在水中的分子参数即可在很大的温度和电解质浓度范围内(273K相似文献   

内循环反应器的特性检测及在气一固催化反应研究中的应用

本文在评述了各种研究内循环反应器中流动与传递特性方法的基础上,对所研制的无梯度气—固催化反应器进行了特性检测。应用脉冲示踪技术研究了器内气体的流动特性,通过萘球表面蒸发实验测定了气—固相间的传质系数,得到了搅拌转速同相间传质系数及气体循环比率的关联式,建立了排除反应器内外部扩散作用的判据。最后,应用本文反应器研究了乙烯在原粒度工业用银催化剂上氧化反应的宏观动力学,得到了各有关的动力学参数的计算关联式,计算结果与实验值能较满意地吻合。     

一种预测气体在混合溶剂中亨利常数的新方法

本文将Prausnitz提出的计算气体在混合溶剂中亨利常数的一般式中q1△项,分解为一个只与混合溶剂有关的参数A_(23)和一个只与气体在纯溶剂中亨利常数有关的常数两部分,为预测气体在混合溶剂中溶解度提供了一种新的方法。参数A_(23)由任一气体在混合溶剂中的溶解度进行估计。利用这一方法,可以从一种气体的溶解度预测其它气体在同一混合溶剂中的溶解度。在较大的温度范围内,预测了各种气体在醇—水混合溶剂中的溶解度,结果明显优于其它方法。     

气体在电解质水溶液中高压溶解度的研究

采用非原始的平均球近似模型考虑电解质水溶液中离子－离子,离子－偶极和偶极－偶极相互作用,引入色散能作为微扰从而导出流体混合物的Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ自由能表达式,水的分子参数从纯水的饱和蒸汽压数据求得,阴、阳离子参数通过拟合离子的平均活度系数实验数据而得,气体分子参数由气体在纯水中的溶解度数据确定。对于气体－水－电解质复杂体系,未引入二元相互作用参数,应用本文模型仍可较好地预测气体在电解质水溶液中的高     

氟化物势能函数和热力学性质的分子模拟研究进展

发展干法铀纯化工艺对我国核能产业发展至关重要,但一直受基础热力学数据缺失的限制。因分子模拟方法具有高效、环保、经济的预测特性,为解决以上挑战提供了机遇。本文归纳总结了分子模拟计算物质热力学性质的多种方法,系统地介绍了模拟计算中不同力场和势能函数的发展情况和优势/缺陷,指明了对氟化物体系的适用性。随后,综述了氟化物热力学性质的分子模拟进展,分析并评价了力场与势能函数选择对计算结果的影响,表明与温度相关的分子间势能函数(TDIP)在第二维里系数、黏度和气液共存性质等的模拟中展现的较高模拟效率和准确性。为进一步提升计算数据的准确性,尚有很多基础科学问题需要解决。因此,本文最后对分子模拟方法在氟化物热力学领域的发展进行了展望,以期为工艺设计提供实践基础。     

氟化物势能函数和热力学性质的分子模拟研究进展

发展干法铀纯化工艺对我国核能产业发展至关重要,但一直受基础热力学数据缺失的限制。因分子模拟方法具有高效、环保、经济的预测特性,为解决以上挑战提供了机遇。本文归纳总结了分子模拟计算物质热力学性质的多种方法,系统地介绍了模拟计算中不同力场和势能函数的发展情况和优势/缺陷,指明了对氟化物体系的适用性。随后,综述了氟化物热力学性质的分子模拟进展,分析并评价了力场与势能函数选择对计算结果的影响,表明与温度相关的分子间势能函数(TDIP)在第二维里系数、黏度和气液共存性质等的模拟中展现的较高模拟效率和准确性。为进一步提升计算数据的准确性,尚有很多基础科学问题需要解决。因此,本文最后对分子模拟方法在氟化物热力学领域的发展进行了展望,以期为工艺设计提供实践基础。     

含极性组分二元系活度系数的单参数方程

本文从分子间的作用能出发对Eckert计算式g_(ii)=2/Z(-ΔU)进行修正,增加了分子间静电力及诱导力的作用能,用于计算21个含极性组分的二元体系,在无氲键缔合的情况下,活度系数的实测值与计算值的符合情况,优于用Eckert公式计算的结果。这样就提供了仅用一个r~∞即可快速计算含极性组分二元系活度系数的计算式。     

卤代烃的色谱定量——利用 Littlewood 分子直径法预测相对克分子的响应值

序言由于大部分低级卤代烃在常温下都呈气体状态,其响应值也不规则,所以不仅用制备色谱难以提供标样,而且定量工作也很困难。Messer 等人曾提出,相对克分子的响应值(RMR)在同系列的化合物中是分子量的线性函数,可适用于很宽的试验范围。其后 Littlewood 又提出,在用氦作载气时,可根据卤代烃的分子直径预测其RMR 值,计算式RMR=(σ_i—σ_1)~2/(σ_φ—σ_1)~2[(M_i—M_1)/(M_φ—M_1)]~(1/4)×100式中:σ-分子直径;M-分子量。脚注:τ-流出溶质;1-载气氦;φ-苯;因数100-苯的响应值(指定每克分子苯为100个响应单     

基团贡献法预测活度(逸度)系数(Ⅰ)

在气-液、液-液和固-液平衡计算中,用基团贡献法预测未知体系中各组分的活度(逸度)系数是行之有效的方法。本讲座系统介绍预测活志(逸度)系数的各种基团贡献法及其最新发展。共分以下五个部分:一、绪论;二、ASOG法;三、UNIFAC法;四、基团贡献分子模型;五、基团贡献状态方程。     

硬球理论用于液相扩散系数的关联

<正>硬球理论的基础是Maxwell－Boltzman的统计力学理论,最早由Chapman等将该理论应用于研究稀薄气体的传递性质。在稠密流体中,必须考虑分子碰撞频率大幅度增加的影响因素。 Dymond等认为该影响与分子接触径向分布函数g(σ)有关,并以此计算了     

真实气体等压热容的关联

根据热力学原理,在第二维里系数关系式、RK方程与SRK方程基础上导出了真实气体等压热容的关联式。利用这些关联式计算了包括极性气体的3种真实气体在不同压力和温度下的等压热容,并与文献上的实验数据进行了比较。计算结果表明:基于第二维里系数关系式的等压热容关联式简单方便,在p10MPa与对比体积Vr≥2的条件下,计算误差一般在3%以下;在不接近露点的条件下,基于SRK方程导出的关联式计算误差一般小于4%,基于RK方程导出的关联式对于非极性气体计算误差一般小于4%;本文关联式计算准确性优于剩余热容图法,为工程计算提供了一种便于计算机应用的计算方法。     

低温下气体在甲醇中的溶解度

本文介绍以统计力学为基础计算气体亨利系数的理论——定比质点原理。在利用这一原理计算甲醇系统中气体的亨利系数时,还应引入修正系数。本文还给出了七种气体的分子参数,并且算出了这些气体在不同温度下的专利系数。     

国内外化学工程文献摘要

88022 细颗粒填料床有效导热系数估算的理论模型——Shinya Hayashi,Katsuyuki Kubota,etc,The Chem,Eng,J.,35,[1],51(1987)。 基于一系列研究成果,本文提出了一个方便、简单的预测充满静止气体的细颗粒填料床的有效导热系数的模型。把从球形和柱形填料床中得到的实验数据对压力(1.33～101.3kPa)作图。在整个压力范围内,实验数据与用本模型预测的数据吻合得很好,并与其它研究者得到的结果相当一致。以实用观点出发,本模型比其它模型似乎更简单、更通用。另外,对于填充床(例如:非常微细颗粒的填料床),隙间静止气相的传热是自由分子传导的本模型也可适用。