Zinc doped Fe2O3 for boosting Electrocatalytic Nitrogen Fixation to ammonia under mild conditions

Artificial nitrogen fixation is emerging as a promising approach for synthesis of ammonia at mild conditions. Inspired by biological nitrogen fixation based on bacteria containing iron, zinc doped Fe₂O₃ nanoparticles are proposed as an efficient and earth abundant electrocatalyst for converting N₂ to NH₃. In neutral media, it achieves a maximum Faradaic efficiency (FE) of 10.4% and a large NH₃ yield rate of 15.1 μg h^?1 mg^?1_cat. at ?0.5 V vs. reversible hydrogen electrode. This catalyst also exhibits excellent selectivity and stability. Theoretical calculations suggest the reaction follows the associative enzymatic mechanism and it has a barrier of as low as 0.68 eV.     

A first-principles investigation on mechanical and metallic properties of titanium carbides under pressure

The titanium carbides are potential candidates to achieve both high hardness and refractory property. We carried out a structural search for titanium carbides at three pressures of 0 GPa, 30 GPa and 50 GPa. A phase diagram of the Ti-C system at 0 K was obtained by elucidating formation enthalpies as a function of compositions, and their mechanical and metallic properties of titanium carbides were investigated systematically. We also discussed the relation of titanium concentration to the both mechanical and metallic properties of titanium carbides. It has been found that the average valence electron density and tractility improved at higher concentrations of titanium, while the degree of covalent bonding directionality decreased. To this effect, the hardness of titanium carbide decreases as the content of titanium increases. Our results indicated that the titanium content significantly affected the metallic properties of the Ti-C system.     

离心泵并联运行工况点的数值求解

建立了求解多台不同型号离心泵并联运行工况点的数学模型,给出了用数值计算中的“二分法”求解该模型的方法,并附有用Exce l计算的实例。     

地统计克立格插值法在工程土方计算中的应用

土方计算是工程中经常碰到的问题。尝试利用地统计学的克立格插值法来计算土方，将其应用于余姚市泗门镇土地整理工程中进行实测试验。介绍了其基本的原理和公式，并与利用数字高程模型计算得到的土方工程量进行了比较，发现地统计插值法可较精确地确定设计标高和土方量，证明该方法的可行性和优越性。     

外伴管伴热系统传热特性及优化的数值研究

利用FLUEM软件,对外伴管伴热体系传热特性及其优化进行了数值分析与讨论.分析表明系统中存在传导、对流及辐射传热,其中封闭空气夹层又存在层流自然对流.计入空气对流的模拟表明,工艺管受热不均匀,而伴管布置在其正下方、保持空气层不被保温层挤占可提高伴热效果.伴热平衡时,伴热介质温度、热损失随物料温度近似线性增加.空气层均温假设导致工程设计不合理,而降低工艺管与伴管之间的热阻是提高伴热能力的关键.     

燃气管网动态仿真的研究及应用

研究和了解燃气在管道中的流动，是进行燃气管网系统优化和提高管网输运系统安全性的前提和基础。以流体力学三大守恒方程为基础，建立了等温和非等温条件下的燃气管网稳态和动态仿真理论模型。以有限差分法为基础，得到了上述模型的求解方法，并加入了耗散项，提高了求解方法的稳定性。通过增加初始点和延长出口点的方法，简化了模型的求解。通过在北京六环天然气管网中的初步应用，分别得到了与实际值综合相对误差为1.21％和2.62％的压力和流量仿真值，从而验证了模型及求解方法的可靠性。     

波动方程数值模拟的隐式差分法

在有限差分波动方程数值模拟中,通常采用高阶差分方法来提高空间导数的数值逼近精度,以实现降低数值频散,提高数值模拟精度的目的。首先对差分频散进行了理论分析;然后讨论了估计一阶空间导数的隐式差分格式,并与通常采用的高阶精度显式差分格式进行了对比分析,结果表明,隐式差分格式能够在更宽的波数范围使差分频散控制在可接受的水平,如8阶精度的显式差分格式所适应的波数带宽约为O．55kmax,而隐式差分格式所适应的波数带宽约为0．7kmax;最后通过模型试算,对隐式差分格式的有效性进行了验证。模拟结果表明,用隐式差分格式在一定程度上降低了差分频散,提高了模拟精度。     

基于PC机群的大地电磁Occam反演并行计算研究

Occam反演以其稳定收敛和不依赖于初始模型的特性被广泛应用于大地电磁数据的处理，但偏导数矩阵的计算和拉格朗日乘子的求取导致大量的模型正演，使得反演速度较低。为此，研究了用基于PC机群的并行计算来解决这一问题的方法。首先对Occam反演方法进行了阐述；然后，分析了反演方法中各计算耗费的时间，提出对约占计算量90％的偏导数和拉格朗日乘子进行并行计算的思想，即偏导数计算采用频点计算一级的大粒度并行，拉格朗日乘子扫描和一维搜索分别采用弘值计算一级的大粒度并行和频点计算一级的小粒度并行；给出了并行计算的实现方法，即在PC机群上，利用主一从编程模式实现Occam反演的整体并行计算。在计算中，采用任务组合方式，减少了通信量，较好地实现了负载均衡。在4节点PC机群上，对应于拉格朗日乘子的扫描和一维搜索方式，整体加速比分别达到3．36和2．83。     

丙烯腈装置回收塔内聚合物生成原因的分析

针对丙烯腈生产过程中回收塔内聚合物堵塞降液管造成回收塔运行周期短的问题,通过对丙烯腈回收塔内各组分分布的模拟计算,直观显示了回收塔内各组分的浓度分布,发现了回收塔的聚合段与丙烯醛的富集段相吻合的现象,初步得出了回收塔内局部聚合的原因;通过对塔内聚合物的特性分析和评判,进一步证实了“回收塔内局部聚合严重是由于在聚合段丙烯醛聚集引起”这一现象;根据模拟计算结果和实际运行经验,提出了预防聚合物堵塞降液管的措施,并进行了部分生产验证,为丙烯腈生产企业延长装置运行周期提供了理论指导。     

摩擦换向抽油机悬点运动分析计算

摩擦换向抽油机采用开关磁阻电动机或变频调速电动机,其特点是可以频繁双向旋转,带动摩擦轮正反转,实现光杆的上行下行。该抽油机运动特点与游梁式抽油机运动特点有较大区别,文章分析了摩擦换向抽油机的运动特点,给出了该机悬点位移、速度、加速度的计算方法。