测量液相扩散系数的新方法——等浓度薄层移动法

1

作者 杨瑞琴 耿柏琳 +2 位作者 李原 梁芯 孟伟东 《应用光学》 北大核心 2025年第2期253-259,共7页

液相扩散系数是研究传质过程、计算传质速率以及化工设计与开发的重要基础数据。现有测量液相扩散系数的方法在测量精度、适用范围等方面都存在一定的局限性,因此提出一种基于液芯柱透镜快速测量液相扩散系数的新方法——等浓度薄层移... 液相扩散系数是研究传质过程、计算传质速率以及化工设计与开发的重要基础数据。现有测量液相扩散系数的方法在测量精度、适用范围等方面都存在一定的局限性,因此提出一种基于液芯柱透镜快速测量液相扩散系数的新方法——等浓度薄层移动法。该方法利用具有空间浓度分辨测量能力的液芯柱透镜作为扩散池和成像元件,只需记录实验图像中某一固定浓度薄层(固定图像宽度)随时间的变化情况,基于Fick第二定律即可计算得到液相扩散系数。在室温(25℃)下,用该方法测量了氯化钾水溶液的扩散系数为1.8049×10^(−5)cm^(2)/s。同时研究了不同浓度薄层的选取对测量结果的影响,发现选取薄层浓度<0.16 mol/L时,计算的液相扩散系数较为稳定;选取薄层浓度≧0.17 mol/L时,扩散系数随所选浓度薄层的增大而增大。用该方法测量扩散系数时,一次实验可同时选取多个浓度薄层计算液相扩散系数,具有实验操作简单、测量时间短、测量结果精确等特点。 展开更多

关键词 液相扩散系数 等浓度薄层移动 液芯柱透镜 氯化钾水溶液

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实时激光全息干涉法测量液相扩散系数 被引量：4

2

作者 赵长伟 何明霞 +1 位作者 朱春英 马沛生 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期438-442,共5页

为研究液相扩散的作用,介绍了一种测量液相扩散系数的激光实时全息干涉系统.利用该系统实时记录液液两相传质的浓度场分布全息图,得到清晰表征浓度场分布的实时全息干涉条纹图;利用全息干涉原理及相应的数学关系处理干涉条纹,得到液相... 为研究液相扩散的作用,介绍了一种测量液相扩散系数的激光实时全息干涉系统.利用该系统实时记录液液两相传质的浓度场分布全息图,得到清晰表征浓度场分布的实时全息干涉条纹图;利用全息干涉原理及相应的数学关系处理干涉条纹,得到液相扩散系数.作者首先用已有文献值的KCl水溶液在298.15K下的扩散系数,验证了实验系统的可靠性,在此基础上,进一步测量了坑坏血酸水溶液在298.15K下的液相扩散系数,也进行了测量方法的误差分析.该方法为建立新的液液传质理论提供一定的实验依据,且有利于从微观角度认识液液界面和传质特性. 展开更多

关键词 实时激光全息干涉法 测量 液相扩散系数 液液传质

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液相扩散系数与浓度的新关联方程和实验考察 被引量：6

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作者 张建侯 袁继堂 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第1期1-9,共9页

用液相扩散新型金属膜池考察了含有长链分子的五个二元体系在25℃时不同浓度的扩散系数,得出了扩散系数与浓度的经验关联多项式的参数拟合值.推导了二元液相扩散系数与浓度的新关联方程:D_(AB)η/V=(D°_(BA)η_A/V_A)^(φA)(D°... 用液相扩散新型金属膜池考察了含有长链分子的五个二元体系在25℃时不同浓度的扩散系数,得出了扩散系数与浓度的经验关联多项式的参数拟合值.推导了二元液相扩散系数与浓度的新关联方程:D_(AB)η/V=(D°_(BA)η_A/V_A)^(φA)(D°_(AB)η_B/V_B)^(φB)β用上列方程及其他用于比较的方程对23种体系(207点)进行了预估计算,其总平均百分偏差如下:结果表明,在无拟合参数的方程中,本文所提方程(22)的总平均百分偏差为最小. 展开更多

关键词 液相扩散系数 溶液浓度 二元溶液

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利用实时光学图像特征提取法测量液相扩散系数 被引量：1

4

作者 杨瑞芬 翟影 +2 位作者 孙丽存 孟伟东 普小云 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3026-3032,共7页

介绍了一种利用非对称液芯柱透镜结合实时光学图像特征提取方法测量液相扩散系数(D)的方法。该方法基于图像采集系统的软件开发工具包对采集系统进行二次开发,并用自编应用软件对图像中特定区域进行亮度及宽度的特征提取。然后,依据图... 介绍了一种利用非对称液芯柱透镜结合实时光学图像特征提取方法测量液相扩散系数(D)的方法。该方法基于图像采集系统的软件开发工具包对采集系统进行二次开发,并用自编应用软件对图像中特定区域进行亮度及宽度的特征提取。然后,依据图像特征自动寻找出实验所选液体折射率薄层清晰成像点的位置并记录该位置随时间的变化关系。最后,根据Fick第二定律计算出液相扩散系数。采用这种方法,实验研究了室温(25℃)条件下乙二醇在纯水中的扩散过程,测得其扩散系数D=1.164×10-5 cm2/s,与文献报导值的相对误差为0.34%。与直接观察测量法相比较,此方法实现了测量的自动化,避免了人为主观判断误差,具有测量快速、准确,计算耗时短,实验测量结果稳定的特点。 展开更多

关键词 图像特征提取 亮度及宽度 液相扩散系数 自动测量

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用改进的金属膜池法测定二元物系液相扩散系数

5

作者 陈锦文 张建侯 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 1992年第3期196-201,共6页

为进一步缩短液相扩散系数的测定时间,对传统膜池的结构和实验方法作了改进,测定时间缩短为以前金属膜池的一半,仅约1小时。实验测定了苯、乙苯、邻二甲苯、环己烷和环己酮分别与正庚烷所组成的二元物系在25℃的扩散系数,还测定了甲苯+... 为进一步缩短液相扩散系数的测定时间,对传统膜池的结构和实验方法作了改进,测定时间缩短为以前金属膜池的一半,仅约1小时。实验测定了苯、乙苯、邻二甲苯、环己烷和环己酮分别与正庚烷所组成的二元物系在25℃的扩散系数,还测定了甲苯+正庚烷物系在20℃、25℃、30℃、35℃的扩散系数以初步考察温度的影响。由实验数据回归得到了各物系微分扩散系数随浓度变化的多项关联式的系数。对上述物系扩散系数的变化规律进行了讨论。 展开更多

关键词 金属膜池法 液相扩散系数

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基于实时数字全息测量液相质扩散系数

6

作者 邴小林 张永安 +1 位作者 钱晓凡 杜源 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期17-18,共2页

为了解决液相质扩散系数准确测量的问题,提出将实时数字全息再现技术应用到液相质扩散系数的测量工作中,通过理论分析和多次实验验证,取得了理想的实验数据。结果表明该方法具有较高的可靠性和应用性,可以对从事生物医学工程等领域的研... 为了解决液相质扩散系数准确测量的问题,提出将实时数字全息再现技术应用到液相质扩散系数的测量工作中,通过理论分析和多次实验验证,取得了理想的实验数据。结果表明该方法具有较高的可靠性和应用性,可以对从事生物医学工程等领域的研究者起到一定的帮助。 展开更多

关键词 数字全息 实时再现 液相扩散系数测量

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用改进的基团贡献法计算二元体系液相分子扩散系数

7

作者 任钟旗 费维扬 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期60-64,共5页

一种改进的用基团贡献原理计算二元体系液相分子扩散系数的方法,可用于大部分非理想液相体系。用150多个体系的1000多个实验点对此方法进行了验证,结果表明对于理想体系和无限稀释溶液的分子扩散系数,计算值与实验值平均相对误差不超过... 一种改进的用基团贡献原理计算二元体系液相分子扩散系数的方法,可用于大部分非理想液相体系。用150多个体系的1000多个实验点对此方法进行了验证,结果表明对于理想体系和无限稀释溶液的分子扩散系数,计算值与实验值平均相对误差不超过5%,对于大部分的非理想体系其平均相对误差小于10%。与原有的经验、半经验关联式相比,改进的方法具有更大的适用范围,能更准确地预测液相分子扩散系数。 展开更多

关键词 液相分子扩散系数 基团贡献法 传质 非理想体系

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氨基酸在水溶液中扩散系数的实验研究 被引量：10

8

作者 马友光 朱春英 +2 位作者 何明霞 明宏伟 宓磊 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期145-147,共3页

氨基酸在水溶液中扩散行为的研究具有非常重要的理论及指导意义。采用实时激光全息干涉法对甘氨酸、L 丙氨酸和L 缬氨酸在298. 15K水溶液中的扩散行为进行了研究,计算得到了5个不同浓度下的扩散系数,并对实验结果及扩散系数的影响因素... 氨基酸在水溶液中扩散行为的研究具有非常重要的理论及指导意义。采用实时激光全息干涉法对甘氨酸、L 丙氨酸和L 缬氨酸在298. 15K水溶液中的扩散行为进行了研究,计算得到了5个不同浓度下的扩散系数,并对实验结果及扩散系数的影响因素进行了分析和讨论,为进一步研究甘氨酸、L 丙氨酸和L 缬氨酸在水溶液中的扩散行为和传质机理打下了基础。 展开更多

关键词 激光全息干涉仪 实时法 液相扩散系数 氨基酸

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葡萄糖水溶液扩散系数的测定与关联 被引量：7

9

作者 赵长伟 马沛生 +1 位作者 朱春英 陈明鸣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-5,共5页

液相扩散系数在化工数据中起着非常重要的作用 ,由于液体结构及扩散本身的复杂性 ,至今还没有一个合理的理论模型来预测液相扩散系数 ,有必要从实验和理论上对不同的体系进行研究 .制备了金属膜池 ,用氯化钾溶液标定了膜池常数 ,并用已... 液相扩散系数在化工数据中起着非常重要的作用 ,由于液体结构及扩散本身的复杂性 ,至今还没有一个合理的理论模型来预测液相扩散系数 ,有必要从实验和理论上对不同的体系进行研究 .制备了金属膜池 ,用氯化钾溶液标定了膜池常数 ,并用已有可靠文献值的蔗糖水溶液验证了装置的可靠性 .测定了 2 98 15～ 32 8 15K不同温度下葡萄糖水溶液的积分扩散系数 ,考察了温度对扩散系数的影响 .在实验数据的基础上 ,提出一个有温度关联项的半经验模型 ,关联和计算了本实验的数据 ,结果与实验值吻合很好 . 展开更多

关键词 葡萄糖 液相扩散系数 关联

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脂肪族氨基酸在水溶液中扩散系数的测定与关联 被引量：7

10

作者 赵长伟 马沛生 宋小溪 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第12期1689-1695,共7页

用金属膜池法测定了 30℃下一些脂肪族氨基酸在水溶液中可溶解范围内微分扩散系数 ,采用KCl标定膜池常数 ,并用已有可靠扩散系数值的蔗糖水溶液验证了装置的可靠性 .给出了微分扩散系数与浓度及相应的密度和黏度关系式 .并考核和外推了... 用金属膜池法测定了 30℃下一些脂肪族氨基酸在水溶液中可溶解范围内微分扩散系数 ,采用KCl标定膜池常数 ,并用已有可靠扩散系数值的蔗糖水溶液验证了装置的可靠性 .给出了微分扩散系数与浓度及相应的密度和黏度关系式 .并考核和外推了一个半经验模型 ,关联和计算了本实验的数据 。 展开更多

关键词 液相扩散系数 金属膜池法 氨基酸

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L-抗坏血酸水溶液扩散系数的测定 被引量：3

11

作者 赵长伟 李继定 马沛生 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期1-6,共6页

为进一步补充药类物质水溶液扩散系数的实验数据和研究相关理论模型的实用性,今制备了金属膜池,用氯化钾溶液标定了膜池常数,并用已有可靠扩散系数值的蔗糖水溶液验证了装置的可靠性。测定了298.15K到328.15K不同温度下L-抗坏血酸在水... 为进一步补充药类物质水溶液扩散系数的实验数据和研究相关理论模型的实用性,今制备了金属膜池,用氯化钾溶液标定了膜池常数,并用已有可靠扩散系数值的蔗糖水溶液验证了装置的可靠性。测定了298.15K到328.15K不同温度下L-抗坏血酸在水溶液中可溶解范围内不同浓度下的扩散系数。结果表明在相同温度下,L-抗坏血酸水溶液的扩散系数随着浓度的增加而减小;在同一浓度下,随着温度的升高而增加。另一方面Gordon在扩散模型基础上,关联得到一个有温度项的扩散系数半经验模型,计算结果与实验值吻合很好。同时用精密密度计和粘度计测定了体系相应的密度和粘度,并与浓度进行了关联。 展开更多

关键词 L-抗坏血酸 液相扩散系数 金属膜池法 扩散模型

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抽拉速率对Co-Al-W基单晶高温合金凝固行为的影响 被引量：3

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作者 艾诚 王国鑫 +3 位作者 陈曦 郭敏 黄太文 刘林 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1831-1841,共11页

系统地研究抽拉速率(50~300μm/s)对Co-7Al-8W-1Ta-4Ti单晶高温合金枝晶间距、显微组织、显微偏析行为与凝固特征温度等凝固行为的影响规律;同时,基于Kurz-Fisher方程计算了单晶高温合金的平均液相扩散系数。结果表明,随着抽拉速率的提... 系统地研究抽拉速率(50~300μm/s)对Co-7Al-8W-1Ta-4Ti单晶高温合金枝晶间距、显微组织、显微偏析行为与凝固特征温度等凝固行为的影响规律;同时,基于Kurz-Fisher方程计算了单晶高温合金的平均液相扩散系数。结果表明,随着抽拉速率的提高,合金的一次和二次枝晶间距均显著细化。Co-7Al-8W-1Ta-4Ti合金的平均液相扩散系数与一代镍基单晶高温合金接近,低于高x(Al)/x(W)的CoNi基单晶高温合金,但高于含Re的二代镍基单晶高温合金。合金中Al、W、Ta和Ti元素的显微偏析倾向以及枝晶间析出相的面积分数均随着抽拉速率的提高总体呈现先增大(50~200μm/s)后降低(200~300μm/s)的趋势。随着抽拉速率的提高,合金的液相线温度基本不变,但固相线温度呈现先降低(50~100μm/s)后保持不变(100~300μm/s)的趋势。此外,抽拉速率未改变实验合金的凝固路径。 展开更多

关键词 Co-7Al-8W-1Ta-4Ti单晶高温合金 抽拉速率 枝晶间距 平均液相扩散系数 枝晶间析出相 显微偏析 凝固特征温度 凝固路径

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