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考虑非饱和效应的跨海隧道衬砌混凝土氯离子非线性对流-扩散侵蚀模型及其求解方法
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作者 石渊博 雷明锋 +4 位作者 秦明光 孙宁新 刘凌晖 赵晨阳 贾朝军 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1035-1045,共11页
为准确预测跨海隧道衬砌内部氯离子含量,本文提出了一个考虑非饱和效应的跨海隧道衬砌混凝土氯离子非线性对流-扩散侵蚀模型。首先,分别引入Langmuir等温吸附结合模型、幂函数型非饱和扩散方程和VG-Mualem水分传输模型,依次考虑氯离子... 为准确预测跨海隧道衬砌内部氯离子含量,本文提出了一个考虑非饱和效应的跨海隧道衬砌混凝土氯离子非线性对流-扩散侵蚀模型。首先,分别引入Langmuir等温吸附结合模型、幂函数型非饱和扩散方程和VG-Mualem水分传输模型,依次考虑氯离子结合效应、混凝土内部非饱和扩散以及非饱和水分渗透作用对氯离子传输的影响,建立非饱和状态下的隧道衬砌混凝土氯离子侵蚀理论模型;其次,基于有限差分原理提出模型的数值求解方法,并验证求解方法的有效性;最后,通过试验分析模型的可靠性,开展参数讨论。研究结果表明:在非饱和状态下,水分渗透对混凝土内离子输运有双重促进作用,使得混凝土内部的饱和度、扩散系数和渗透系数均随时间增加而逐渐增大;在外水压作用早期,混凝土内部处于非饱和状态时,混凝土内部的毛细压力对离子传输效率的影响占主导作用,且呈现出显著的正相关性;饱和渗透系数越大,溶质流速越快,氯离子传输效率也更高。本文提出的基于有限差分原理的数值求解方法是有效的,建立的非饱和状态下隧道衬砌混凝土氯离子非线性对流-扩散侵蚀模型具有可靠性,可用于分析混凝土内部非饱和状态时的氯离子传输规律。 展开更多
关键词 跨海隧道 非饱和混凝土 氯盐侵蚀 对流-扩散模型
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鼓泡流化床内颗粒混合的对流—扩散模型 被引量:8
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作者 沈来宏 章名耀 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期45-53,共9页
本文分析了鼓泡流化床内颗粒混合机理,综合了床内颗粒水平方向和垂直方向上的混合,将床内颗粒混合过程分成两部分:一、是向上运动的足迹相和向下运动的乳化相之间的对流交换,二、是乳化相内横向扩散。建立了二维的对流扩散模型,数... 本文分析了鼓泡流化床内颗粒混合机理,综合了床内颗粒水平方向和垂直方向上的混合,将床内颗粒混合过程分成两部分:一、是向上运动的足迹相和向下运动的乳化相之间的对流交换,二、是乳化相内横向扩散。建立了二维的对流扩散模型,数值计算和实验数据相吻合;研究了给料点的布置和流化速度对床内物料浓度的影响。 展开更多
关键词 流化床 颗粒混合 对流-扩散模型 锅炉
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多孔介质中三氯乙烯的非线性吸附-对流-弥散模型 被引量:5
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作者 陆建生 仵彦卿 +1 位作者 马长文 孙承兴 《生态环境》 CSCD 北大核心 2008年第1期28-34,共7页
研究三氯乙烯(TCE)在含水层中的迁移转化规律,对评价其在环境中的影响、预测其在环境中的行为规律及确定相应的修复技术有着重要的意义。TCE在细砂中的等温吸附规律研究采用批试验和模拟柱试验方法。批试验结果采用四种不同的非线性等... 研究三氯乙烯(TCE)在含水层中的迁移转化规律,对评价其在环境中的影响、预测其在环境中的行为规律及确定相应的修复技术有着重要的意义。TCE在细砂中的等温吸附规律研究采用批试验和模拟柱试验方法。批试验结果采用四种不同的非线性等温吸附模型进行拟合。结果显示,Linear-Langmuir-Freundlich(LLF)模型的拟合效果最佳,且该模型能较好地描述表面吸附和分配作用。利用经典对流扩散模型,将以KCl为示踪剂的柱试验结果采用非线性最小二乘法反演模拟柱中的纵向弥散度;利用非线性吸附对流扩散模型,将TCE的模拟柱试验结果采用遗传算法反演吸附参数;结果显示Langmuir等温吸附模型描述柱试验中的吸附模式最好。即批试验与柱实验中的吸附模式是不同的。该结论表明必须重新审视非平衡吸附理论在运移模型中的适用性,以及该理论适用的前提条件。在试验结果和模型反演获得的参数基础上确定的TCE在多孔介质中运移的一维非线性吸附-对流-扩散模型,能够很好地揭示TCE在多孔介质中的运移规律,且模型中的阻滞系数是质量浓度的非线性函数。 展开更多
关键词 三氯乙烯 等温非线性吸附 表面吸附 分配作用 遗传算法 非线性吸附-对流-扩散模型
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数据与物理信息混合驱动的固定床吸附穿透深度学习模型
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作者 吴选军 王超 +1 位作者 曹子健 蔡卫权 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期1145-1160,共16页
提出一种基于数据与物理信息混合驱动的固定床吸附穿透深度学习模型(PINN_MOD),采用基于残差自适应网格加密策略联合惩罚因子增强外部数据约束方法,通过最小化损失函数逐步调整神经网络参数逼近固定床双组分气体动态吸附过程偏微分方程(... 提出一种基于数据与物理信息混合驱动的固定床吸附穿透深度学习模型(PINN_MOD),采用基于残差自适应网格加密策略联合惩罚因子增强外部数据约束方法,通过最小化损失函数逐步调整神经网络参数逼近固定床双组分气体动态吸附过程偏微分方程(PDE)的解。嵌入物理信息神经网络(PINN)模型可以高保真地求解一维单组分对流-扩散模型和一维单组分固定床吸附模型PDE的正向解和逆向解,但在求解长时间尺度一维双组分固定床吸附模型PDE时存在收敛困难。利用传统有限差分方法(FDM)首先计算一维双组分固定床吸附穿透PDE问题,然后将FDM模拟获得的时空区域内组分浓度数据作为外部约束,联合PINN模型一起求解一维双组分固定床吸附穿透PDE。以填充CALF-20和UTSA-16两种MOF材料的固定床吸附CO_(2)/N_(2)(摩尔比30∶70)混合物为例,采用PINN_MOD模型计算出组分CO_(2)固定床出口穿透曲线,能够较好地复制FDM计算结果,证实了该模型仅依赖于少量外部数据就能有效地获得PDE高保真解。PINN_MOD模型有望在开发面向气体分离应用的新型金属有机骨架(MOF)材料吸附剂方面发挥重要作用。 展开更多
关键词 内嵌物理信息神经网络 有限差分方法 固定床吸附 穿透曲线 对流-扩散模型 偏微分方程
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浔江湾海水交换时间的计算 被引量:8
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作者 许苏清 潘伟然 +1 位作者 张国荣 陈华 《厦门大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期629-632,共4页
采用箱式模型、二维ADI流体方程和对流 扩散模型计算浔江湾海水交换时间,分析浔江湾的水动力特点和湾内海水交换时空分布的特点.计算表明,浔江湾的海水平均交换时间为1.04d;湾内海水涨潮速度比落潮速度快;湾口的海水交换比湾内的其他地... 采用箱式模型、二维ADI流体方程和对流 扩散模型计算浔江湾海水交换时间,分析浔江湾的水动力特点和湾内海水交换时空分布的特点.计算表明,浔江湾的海水平均交换时间为1.04d;湾内海水涨潮速度比落潮速度快;湾口的海水交换比湾内的其他地方快. 展开更多
关键词 浔江湾 海水交换时间 水动力学 箱式模型 二维ADI流体方程 对流-扩散模型 水环境容量
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流动注射分析系统中的化学动力学研究
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作者 刘震 邹公伟 张玉奎 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期33-36,共4页
运用对流-扩散模型研究了流动注射分析系统中的化学动力学,基于无化学反应时试样分散的浓度分布公式,运用数学归纳法导出了在一定条件下一级和二级反应的产物浓度分布公式,所得解析解便于计算机模拟产物生成曲线.解释了双峰的产生... 运用对流-扩散模型研究了流动注射分析系统中的化学动力学,基于无化学反应时试样分散的浓度分布公式,运用数学归纳法导出了在一定条件下一级和二级反应的产物浓度分布公式,所得解析解便于计算机模拟产物生成曲线.解释了双峰的产生,并讨论了相关的动力学信息. 展开更多
关键词 流动注射分析 化学动力学 对流-扩散模型
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