存在均相化学反应的瞬态扩散传质问题中的非Fick效应

1

作者 董红星 姜任秋 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第1期101-105,共5页

以通用Ｆｉｃｋ第一定律为基础，对伴有一级均相化学反应的瞬态扩散传质问题进行了非Ｆｉｃｋ分析，本文结果与不计非Ｆｉｃｋ效应情况下伴有一级均相化学反应的一维瞬态扩散传质问题的结果相比表明：对伴有一级均相化学反应的瞬态扩散... 以通用Ｆｉｃｋ第一定律为基础，对伴有一级均相化学反应的瞬态扩散传质问题进行了非Ｆｉｃｋ分析，本文结果与不计非Ｆｉｃｋ效应情况下伴有一级均相化学反应的一维瞬态扩散传质问题的结果相比表明：对伴有一级均相化学反应的瞬态扩散传质问题。 展开更多

关键词 瞬态 扩散传质 均相化学反应 非Fick效应

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考虑稳定性的乳化液膜扩散传质模型及求解

2

作者 苏玉 蒋元力 +1 位作者 马国瑜 傅举孚 《郑州工业大学学报》 1996年第4期9-13,共5页

本文针对乳化液膜体系扩散传质模型的建立过程中所存在的问题，深入分析了影响液膜稳定性的溶胀、膜破裂等现象对传质过程所造成的影响。建立了综合反映渗透溶胀、膜破裂影响的扩散件质模型、这种数学模型与实际革取情况更为相符。采用... 本文针对乳化液膜体系扩散传质模型的建立过程中所存在的问题，深入分析了影响液膜稳定性的溶胀、膜破裂等现象对传质过程所造成的影响。建立了综合反映渗透溶胀、膜破裂影响的扩散件质模型、这种数学模型与实际革取情况更为相符。采用了有限差分法对于该复杂模型进行求解。传质摸型中考虑了乳状液滴外相边界层、表面活性剂层对传质过程的阻力影响。计算结果与实验结果更为吻合，从而证明了所建模型的合理性。 展开更多

关键词 乳化液膜 扩散传质 液膜 稳定性 膜分离设备

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瞬态分子扩散传质过程中质量迁移特性理论研究 被引量：5

3

作者 董红星 姜任秋 杨亭阁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 1995年第3期88-94,共7页

对瞬态扩散传质问题的物理过程进行了分析。依据热量、质量传递的类比关系，提出了质量传播速度的概念，继而对传质本构方程－费克第一定律进行了修正，以此为基础，建立了瞬态分子扩散传质问题质量传递微分方程式，并以一维瞬态扩散传... 对瞬态扩散传质问题的物理过程进行了分析。依据热量、质量传递的类比关系，提出了质量传播速度的概念，继而对传质本构方程－费克第一定律进行了修正，以此为基础，建立了瞬态分子扩散传质问题质量传递微分方程式，并以一维瞬态扩散传质问题为例对本文所述问题进行了理论上的分析。 展开更多

关键词 扩散传质 质量传播速度 本构方程

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基于稳态传质扩散方程的给水管线余氯模拟研究

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作者 赵振鹏 孙垦 杜茂安 《华北水利水电学院学报》 2009年第5期83-85,共3页

在传质扩散方程的基础上,研究其稳态情况下的求解过程,建立了一根管段上余氯随位置变化的衰减模型,讨论了余氯随管段距离的衰减系数与余氯反应衰减系数的关系,并通过一根实际管段进行验证,模拟结果与实测值吻合较好.

关键词 余氯 传质扩散方程 稳态 衰减系数

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CO2在原油中扩散系数测定方法的研究进展 被引量：4

5

作者 杜林 刘伟 +2 位作者 陈星杙 秦晓渊 任雪霏 《油田化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期372-380,共9页

CO2在原油中的扩散在油藏增产中起着重要的作用,其影响到采收率提高幅度和原油黏度的降低程度等。本文从直接法和间接法两个方面进行了CO2在原油中扩散系数测定方法研究进展总结,重点阐述了间接方法测定扩散系数的模型差别及研究进展,... CO2在原油中的扩散在油藏增产中起着重要的作用,其影响到采收率提高幅度和原油黏度的降低程度等。本文从直接法和间接法两个方面进行了CO2在原油中扩散系数测定方法研究进展总结,重点阐述了间接方法测定扩散系数的模型差别及研究进展,指出了完善影响因素分析、丰富研究维度、完善不同尺度孔隙中扩散规律研究等将成为未来CO2在原油中的扩散研究重点和热点。 展开更多

关键词 CO2 注气 菲克定律 扩散传质 扩散系数

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CO_(2)在水—原油体系中的分子扩散规律及仿真模拟 被引量：3

6

作者 柴晓龙 田冷 +3 位作者 王嘉新 徐文熙 杨明洋 王建国 《石油科学通报》 2022年第4期555-563,共9页

CO_(2)扩散具有促进原油膨胀降黏的特点,对提高CO_(2)驱油效果起到重要作用。然而,在常用的CO_(2)—水气交替驱中,目前对于CO_(2)传质扩散的研究未考虑水段塞对CO_(2)在水—原油体系中传质扩散的影响。针对该问题,本文开展了CO_(2)在水... CO_(2)扩散具有促进原油膨胀降黏的特点,对提高CO_(2)驱油效果起到重要作用。然而,在常用的CO_(2)—水气交替驱中,目前对于CO_(2)传质扩散的研究未考虑水段塞对CO_(2)在水—原油体系中传质扩散的影响。针对该问题,本文开展了CO_(2)在水—原油体系中的扩散实验,考虑超临界状态的CO_(2)动态压缩因子,建立了CO_(2)扩散系数计算新模型。同时,研究了CO_(2)在水—原油中的扩散规律,并重点分析了水段塞、不同开始时间和对流对CO_(2)在水—原油体系中扩散规律的影响。结果表明:校正后的CO_(2)在原油和水中的扩散系数分别为1.17×10^(-9)m^(2)/s和0.44×10^(-9)m^(2)/s。CO_(2)在水—原油体系中扩散分为在原油中扩散和在水段塞中扩散。在原油中扩散时,分子扩散初期,短时间内受对流的影响,造成压力下降速度大,随后主要受浓度扩散的影响,压力下降缓慢;在水段塞中扩散时,分子扩散不受对流的影响,CO_(2)浓度差小,且CO_(2)在水中的溶解度小于在原油中的溶解度,使得压力下降慢,压力变化速率变小;不同开始时间,压力下降速度不同,CO_(2)的扩散传质速度随之发生改变。 展开更多

关键词 CO_(2)扩散 CO_(2)—水气交替驱 水段塞 扩散模型 扩散系数 扩散传质机制

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等级孔分子筛传质性能的表征策略研究进展 被引量：1

7

作者 张锦研 王焕 +1 位作者 秦玉才 宋丽娟 《石油化工高等学校学报》 CAS 2021年第4期1-8,共8页

等级孔分子筛材料因其兼具高效传质与择形催化的优势而成为当前分子筛研究领域热点,然而其传质优化机制的不明确是制约等级孔分子筛材料设计思路与发展方向的主要因素。简要介绍了等级孔分子筛材料研究现状,并重点对等级孔分子筛材料传... 等级孔分子筛材料因其兼具高效传质与择形催化的优势而成为当前分子筛研究领域热点,然而其传质优化机制的不明确是制约等级孔分子筛材料设计思路与发展方向的主要因素。简要介绍了等级孔分子筛材料研究现状,并重点对等级孔分子筛材料传质机制研究进展,包括当前研究所面临的挑战和研究策略等方面进行了综述,探讨了传质机制研究在等级孔分子筛材料研发过程的重要意义,并对未来发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 等级孔分子筛 孔结构 扩散传质 频率响应技术 单分子跟踪技术

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扩散供氧对煤阴燃动力学反应影响 被引量：2

8

作者 宋泽阳 范浩然 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2017年第12期1655-1659,共5页

采用三组(2、5和10 K/min升温速率)非等温热重实验,构建了4步4组分动力学反应模型,研究供氧控制下孔内、粒间和外部传质扩散对煤阴燃化学动力学反应的影响。5种煤样的粒径为小于74、86.5、111、160.5、550μm。4步动力学反应模型包括两... 采用三组(2、5和10 K/min升温速率)非等温热重实验,构建了4步4组分动力学反应模型,研究供氧控制下孔内、粒间和外部传质扩散对煤阴燃化学动力学反应的影响。5种煤样的粒径为小于74、86.5、111、160.5、550μm。4步动力学反应模型包括两条动力学反应平行竞争路径:煤氧化→炭氧化→灰分;热解→炭氧化→灰分。运用遗传算法求解4步动力学反应模型是高度非线性优化问题(共计14个参数需求解优化)。研究结果表明,三种扩散主要限制煤氧化及其后续氧化反应,对热解基本不产生影响,这是因为热解可以在无氧条件下发生。 展开更多

关键词 煤自燃 扩散传质 非等温热重实验 遗传算法

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电化学基础(Ⅳ)——电极过程动力学 被引量：5

9

作者 马洪运 贾志军 +2 位作者 吴旭冉 廖斯达 王保国 《储能科学与技术》 CAS 2013年第3期267-271,共5页

电极过程动力学对电化学过程起着支配作用,研究成果广泛用于化学工业、能源领域、材料科学和环境保护等领域。电极过程主要由扩散传质、传荷过程以及表面吸附/脱附步骤构成。电活性物质从溶液主体到电极表面的传质过程包括对流、扩散和... 电极过程动力学对电化学过程起着支配作用,研究成果广泛用于化学工业、能源领域、材料科学和环境保护等领域。电极过程主要由扩散传质、传荷过程以及表面吸附/脱附步骤构成。电活性物质从溶液主体到电极表面的传质过程包括对流、扩散和电迁移三种基本形式。电流-电势关系是表征电极反应动力学的基本途径,并在特定的电极条件下,可以推导得出Tafel半对数极化曲线公式和Butler-Volmer电极动力学公式。广义的表面转化过程包含了前置的表面转化步骤和后置的表面转化步骤。此外,利用流体力学计算能够反映电极表面流体流动对旋转圆盘电极过程的传质影响。通过对上述基本概念的总结与归纳,能够加深对电化学核心内容的把握,有利于研究开发新型应用电化学技术。 展开更多

关键词 电极过程 动力学 扩散传质 表面吸附 流体力学

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多孔生物弹性材料的渗流数值模拟

10

作者 陈妙超 杨盛 +2 位作者 郭凯旋 冯金宝 玉姣 《石油化工高等学校学报》 CAS 2024年第2期73-80,共8页

模拟了一种多孔生物弹性体材料—聚癸二酸甘油酯(PGS)被植入人体软组织的传质扩散渗流现象;用N_(2)吸附-脱附法表征了PGS材料的孔隙结构;用多物理场仿真软件COMSOL设计不同孔道数目和孔径的支架模型,探究了孔隙度不变时孔道和孔径参数... 模拟了一种多孔生物弹性体材料—聚癸二酸甘油酯(PGS)被植入人体软组织的传质扩散渗流现象;用N_(2)吸附-脱附法表征了PGS材料的孔隙结构;用多物理场仿真软件COMSOL设计不同孔道数目和孔径的支架模型,探究了孔隙度不变时孔道和孔径参数对血液渗流的影响;用COMSOL设计适配的PGS支架模型,结合流体动力学理论,对血液流过PGS支架时的血流特性进行数值模拟,对血流场的动力黏度和剪切速率进行了分析;对不同血液入口速度下的渗流压力和扩散情况进行了对比分析。结果表明,PGS为一种趋于介孔的材料;当血液在多孔支架内流动时,动力黏度随剪切速率的变化而变化,说明血液在支架内的渗流是一种非牛顿流体渗流;在不同入口速度下,血液在多孔支架内的扩散速度不同,入口速度越大,压力越大,传质扩散速度越快。 展开更多

关键词 生物渗流 多孔生物弹性体 传质扩散 非牛顿流体 COMSOL数值模拟

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利用K-L方程估算旋转圆盘电极体系反应动力学电流的误差来源分析 被引量：7

11

作者 陈微 廖玲文 +1 位作者 何政达 陈艳霞 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期444-451,共8页

旋转圆盘电极(RDE)体系主要用于低溶解度反应物的电极过程动力学研究.在利用RDE技术研究不可逆电极反应动力学时,人们常利用Koutecky-Levich方程排除传质的影响,从总电流估算反应的动力学电流.由于K-L方程是建立在系统满足稳态扩散模型... 旋转圆盘电极(RDE)体系主要用于低溶解度反应物的电极过程动力学研究.在利用RDE技术研究不可逆电极反应动力学时,人们常利用Koutecky-Levich方程排除传质的影响,从总电流估算反应的动力学电流.由于K-L方程是建立在系统满足稳态扩散模型的基础上,实际运用时如果体系偏离稳态扩散,就有可能对估算的动力学参数造成很大误差.本文以氧气在多晶铂电极上的还原反应为例系统地估算了不同氧气浓度与电极转速下的误差,结果表明低氧气浓度与低圆盘转速的情况不满足稳态扩散条件,若此时仍根据K-L方程利用外推法进行分析,误差可达30%.因此作者建议,在RDE体系中利用K-L方程估算动力学参数时,最好忽略低浓度与低转速下的数据,直接使用较高浓度与较高转速下的数据进行计算与分析. 展开更多

关键词 气体电极反应 旋转圆盘电极方法 K-L方程 扩散传质 氧还原反应

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10CrMo910钢管蒸汽侧氧化膜的形态特征 被引量：2

12

作者 谢国胜 龙会国 +2 位作者 龙毅 陈红冬 牟申周 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期739-744,共6页

对某电厂锅炉过热器和再热器受热面10CrMo910钢管蒸汽侧氧化膜进行了金相、扫描电镜、能谱和X衍射等试验分析,研究了蒸汽侧氧化膜的形态特征及其形成规律.结果表明:蒸汽侧10CrMo910钢管氧化膜分为内、外2层,内层为富含孔洞的富Cr层的非... 对某电厂锅炉过热器和再热器受热面10CrMo910钢管蒸汽侧氧化膜进行了金相、扫描电镜、能谱和X衍射等试验分析,研究了蒸汽侧氧化膜的形态特征及其形成规律.结果表明:蒸汽侧10CrMo910钢管氧化膜分为内、外2层,内层为富含孔洞的富Cr层的非均质氧化膜,外层为疏松而细小的Fe3O4和Fe2O3;金属基体与内层氧化膜的界面处存在内氧化,使界面结合紧密;内层与外层氧化层界面不明显,离解后的氧化物颗粒较少,界面黏附强度较高,且内、外层氧化膜均由纳米和微米级颗粒组成,由于热膨胀系数不同导致应力大部分由氧化颗粒间空隙吸收;10CrMo910钢管蒸汽侧氧化膜难以剥落,且增厚的氧化膜容易导致受热面钢管长期处于过热状态. 展开更多

关键词 10CRMO910钢 水蒸气氧化 氧化膜 扩散传质 氧化机理

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影响原地爆破浸出效果的爆破筑堆质量特征及其控制 被引量：1

13

作者 李广悦 谭臻 +1 位作者 王小波 杨仕教 《矿冶》 CAS 2003年第3期9-12,共4页

根据原地爆破浸出工艺特点和硬岩浸出的扩散传质机制,对影响浸出效果的矿石块度、裂隙发育程度(矿石孔隙度)、矿堆孔隙度和矿堆渗透性能等爆破筑堆质量特征作了分析和讨论,据此确定了筑堆质量要求,并提出了质量控制的技术措施。

关键词 原地爆破浸出 爆破筑堆 扩散传质 质量控制 矿石孔隙度 筑堆块度 矿堆渗透性能 硬岩型矿床开采工艺

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影响原地爆破浸出效果的爆堆质量特征及其控制 被引量：1

14

作者 李广悦 谭臻 王小波 《中国矿业》 北大核心 2003年第11期46-49,共4页

根据原地爆破浸出工艺特点和硬岩浸出的扩散传质机制 ,对影响浸出效果的矿石块度、裂隙发育程度 (矿石孔隙度 )、矿堆孔隙度和矿堆渗透性能等爆破筑堆质量特征作了分析和讨论 ,确定了筑堆质量要求 ,并据此提出了质量控制的技术措施。

关键词 原地爆破浸出 爆破筑堆 扩散传质 质量控制 硬岩型矿床开采工艺 金属矿

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NO在多壁碳纳米管修饰电极的电氧化行为

15

作者 李丽 史克英 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期2143-2148,共6页

为研制生物医学和环境检测的NO电化学传感器,用碱和硝酸对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行功能化。采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗法（EIS）研究NO在多壁碳纳米管修饰电极上的电氧化行为,并探讨相应的反应机理。研究结果表明：当氧化电... 为研制生物医学和环境检测的NO电化学传感器,用碱和硝酸对多壁碳纳米管（MWCNTs）进行功能化。采用循环伏安法（CV）和电化学阻抗法（EIS）研究NO在多壁碳纳米管修饰电极上的电氧化行为,并探讨相应的反应机理。研究结果表明：当氧化电位较低（0.50~0.65 V）时,NO的电氧化受电极电位驱动,氧化速度随着电极电位的升高而加快;当电极电位达到一定值（0.70~0.80 V）时,其电极反应受电荷转移和扩散混合控制;当电极电位较高（0.85 V）时,NO的电极反应受扩散控制;与MWCNTs修饰电极相比,MWCNT-COOH修饰电极上反应的活化能（氧化峰电位）明显降低,其峰电流密度（反应速度）是MWCNTs修饰电极的1.4倍,说明MWCNT-COOH修饰电极能够有效地提高NO氧化的电催化活性和检测灵敏度。 展开更多

关键词 多壁碳纳米管 修饰电极 NO电氧化 电化学阻抗谱 扩散传质

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多孔介质中示踪剂微观可视化实验研究 被引量：13

16

作者 刘同敬 姜宝益 +2 位作者 刘睿 张新红 谢晓庆 《断块油气田》 CAS 2013年第4期530-534,共5页

为了更好地适应多孔介质示踪剂复杂渗流描述,针对微观孔道级别的示踪剂渗流机理和运移特征,应用孔隙结构仿真微观模型,设计完成了多孔介质示踪剂微观可视化实验,直接观察了多孔介质微观传质扩散过程和机理。实验结果表明:示踪剂运移微... 为了更好地适应多孔介质示踪剂复杂渗流描述,针对微观孔道级别的示踪剂渗流机理和运移特征,应用孔隙结构仿真微观模型,设计完成了多孔介质示踪剂微观可视化实验,直接观察了多孔介质微观传质扩散过程和机理。实验结果表明:示踪剂运移微观上具有不同尺寸级别的绕流效应,且随着示踪剂在多孔介质中的推进,绕流尺寸明显增大;随着示踪剂向前推进,因混合作用明显,其质量浓度前缘梯度减小,且不再规则,同时横向宽度明显增大。示踪测试解释建模过程中,必须综合考虑示踪剂的混合作用、单个孔道的迂曲度、多个孔道的网络结构及小—大规模的绕流效应等情况。 展开更多

关键词 多孔介质 示踪剂 微观可视化 传质扩散

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低渗透油藏CO_2混相驱油机制及影响因素 被引量：22

17

作者 苏玉亮 吴晓东 +1 位作者 侯艳红 侯照锋 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期99-102,共4页

依据CO2降低原油黏度以及CO2在原油中的传质扩散混相机制,建立考虑吸附现象的低渗透油藏CO2混相驱油数学模型,模拟CO2混相驱油过程。采用Barakat-Clark有限差分格式对模型进行数值求解,分析Peclet数、注入压力、孔隙度、原油黏度等因素... 依据CO2降低原油黏度以及CO2在原油中的传质扩散混相机制,建立考虑吸附现象的低渗透油藏CO2混相驱油数学模型,模拟CO2混相驱油过程。采用Barakat-Clark有限差分格式对模型进行数值求解,分析Peclet数、注入压力、孔隙度、原油黏度等因素对CO2在流出端的浓度分布以及降黏效果的影响。结果表明:Peclet数越小、注入压力和孔隙度越大,CO2突破流出端的时间越早,同时改变油藏原油黏度的时间越早;初始原油黏度越大,CO2降低原油黏度的效果越明显。 展开更多

关键词 低渗透油藏 CO2 混相驱 传质扩散 吸附

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CO_(2)辅助增能压裂气体注入时机优选研究 被引量：2

18

作者 阳潇 陈星杙 +4 位作者 董洁 程喜琨 陈泳洁 刘伟 李彦超 《非常规油气》 2023年第3期135-142,共8页

CO_(2)增能压裂与常规水力压裂相比,具有压后增能、返排迅速、对储层伤害小以及单井产能高等优势,在非常规油气藏高效开发中发挥着重要作用。为优化CO_(2)辅助增能压裂过程中气体的注入时机,通过多孔介质气体扩散微观数值模拟、油藏数... CO_(2)增能压裂与常规水力压裂相比,具有压后增能、返排迅速、对储层伤害小以及单井产能高等优势,在非常规油气藏高效开发中发挥着重要作用。为优化CO_(2)辅助增能压裂过程中气体的注入时机,通过多孔介质气体扩散微观数值模拟、油藏数值模拟方法等分别从微观和宏观角度研究了不同注入时机下CO_(2)波及范围及地层压力分布规律,对比了不同储层物性及CO_(2)注入速度对CO_(2)增能效果的影响。研究结果表明:1)CO_(2)前置注入井筒附近含水饱和度低,CO_(2)伴注井筒附近含水饱和度高,CO_(2)前置注入扩散进入深部地层的CO_(2)量比CO_(2)伴注增加了约50%,深部地层压力上升更多;2)储层物性对CO_(2)增能效果有一定影响,CO_(2)注入过程中,随着孔隙度、渗透率由1%和0.003 mD变为10%和0.01 mD,地层压力进一步上升,最大地层压力可增加约8 MPa;3)在近井筒地带地层压力随CO_(2)注入速度的增加而上升,速度增量越大地层压力上升越明显,超过120 m后地层增能效果不显著。该结果可为非常规储层CO_(2)辅助增能压裂气体注入时机优选及注入方案设计提供参考。 展开更多

关键词 CO_(2) 增能压裂 扩散传质 注入时机 数值模拟

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高酸值油酯化反应的研究 被引量：1

19

作者 何相君 陆向红 +1 位作者 聂勇 计建炳 《中国油脂》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期45-48,共4页

以高酸值棕榈油和麻疯果油为原料,初步研究了不同酸值原料油在不同甲醇用量条件下的硫酸催化酯化情况及甲醇与原料油中游离脂肪酸摩尔比值(醇酸比值)对酯化反应的影响。结果表明:醇酸比值影响反应的主要原因是整个酯化反应受传质扩散影... 以高酸值棕榈油和麻疯果油为原料,初步研究了不同酸值原料油在不同甲醇用量条件下的硫酸催化酯化情况及甲醇与原料油中游离脂肪酸摩尔比值(醇酸比值)对酯化反应的影响。结果表明:醇酸比值影响反应的主要原因是整个酯化反应受传质扩散影响明显,催化酯化过程中甲醇的最佳用量取决于原料油酸值的大小,其与酸值大小的关系为y=3.488x0.174(y为甲醇与游离脂肪酸的摩尔比值,x为原料油酸值)。 展开更多

关键词 棕榈油 酯化反应 传质扩散 脂肪酸甲酯

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依据马蹄变换的混沌流微混合器 被引量：1

20

作者 张贺 揣荣岩 +1 位作者 李新 张冰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期60-65,共6页

为了实现微流控芯片对痕量试样的快速、均匀混合,依据"马蹄变换"数学模型,对流体进行"挤压拉伸"、"弯曲折叠"和"逆变换-交集"操作.基于此借助符号动力学系统计算出了"马蹄变换"后的... 为了实现微流控芯片对痕量试样的快速、均匀混合,依据"马蹄变换"数学模型,对流体进行"挤压拉伸"、"弯曲折叠"和"逆变换-交集"操作.基于此借助符号动力学系统计算出了"马蹄变换"后的李雅普诺夫指数,从理论上证明了,当满足"挤压"幅度0<λ<1/2且"拉伸"幅度μ>2时,上述操作能够在低雷诺数的层流条件下,成功诱发混沌流.在此基础上,设计并制作了一款由4个"马蹄变换"混合单元组成,有效混合距离为13 mm的微混合器.利用COMSOL软件得到的数值仿真结果表明:当Re≥1时,流体的佩克莱数Pe≥10,此时微混合器诱发的混沌流将随着流速的加快而增强,并逐步成为促进混合的主要因素;当Re=10时,经4个混合单元后,试样的浓度方差σ=0.054,混合效果接近均匀.对微混合器芯片进行的可视化测试结果表明,荧光显微镜拍摄到的示踪剂颜色变化与仿真结果中的表面浓度云图一致;而不同pH试样的混合测试结果则证明了,基于"马蹄变换"数学模型设计的微混合器能够产生混沌流且实际效果理想. 展开更多

关键词 微流控芯片 混沌混合器 马蹄变换 符号动力学系统 传质扩散

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