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SINOALKY硫酸法烷基化反应动力学模型 被引量：1
1
作者 蒋配其 江洪波 +2 位作者 张振远 陈玉石 李峰 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第1期175-186,共12页
硫酸法异丁烷与丁烯烷基化在石油化工领域中具有重要的地位,其生产的烷基化油中氧、苯、芳烃、烯烃含量极低,硫含量少,抗爆指数高,是汽油的理想调和组分。为了烷基化工业装置更好地优化生产,基于正碳离子反应机理,本研究建立了包含20个... 硫酸法异丁烷与丁烯烷基化在石油化工领域中具有重要的地位,其生产的烷基化油中氧、苯、芳烃、烯烃含量极低,硫含量少,抗爆指数高,是汽油的理想调和组分。为了烷基化工业装置更好地优化生产,基于正碳离子反应机理,本研究建立了包含20个集总、37个反应的硫酸法异丁烷与丁烯反应动力学模型,基于SINOALKY烷基化工艺反应器的结构特征建立了反应器模型。采用工厂实际数据,利用非线性最小二乘法回归求解模型参数,验证结果为主产物C_(8)模拟计算值与实际值的平均相对偏差为1.56%,反应器出口温度计算值与实际值的平均温差为0.10℃,整体拟合效果良好。使用所建立的模型预测了不同操作条件对烷基化反应的影响,得到烷基化油辛烷值与酸浓度、酸/烃比、烷/烯比均成正比,与反应温度成反比,与硫酸法烷基化体系的反应规律相一致。 展开更多
关键词 烷基化 硫酸 丁烯 异丁烷 动力学模型
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SCR尿素沉积物催化分解机理与动力学模型研究 被引量：1
2
作者 夏冲 朱元清 +1 位作者 周松 冯永明 《内燃机学报》 北大核心 2025年第2期144-152,共9页
选择性催化还原(SCR)系统中的尿素沉积物可通过调整喷嘴参数、增加混合器和管道内涂覆催化剂等策略进行有效抑制.针对船用SCR系统尿素沉积物、V_(2)O_(5)-WO_(3)/Ti O_(2)催化剂和纯净尿素(CH_(4)N_(2)O)等样品,首先利用热重分析(TGA)... 选择性催化还原(SCR)系统中的尿素沉积物可通过调整喷嘴参数、增加混合器和管道内涂覆催化剂等策略进行有效抑制.针对船用SCR系统尿素沉积物、V_(2)O_(5)-WO_(3)/Ti O_(2)催化剂和纯净尿素(CH_(4)N_(2)O)等样品,首先利用热重分析(TGA)和傅里叶红外光谱(FT-IR)等表征技术分析了尿素等物质的催化分解特性,以及样品的化学成分;其次,基于密度泛函理论(DFT)提出了一种详细的尿素分解机理,该机理补充了三聚氰酸(C_(3)H_(3)N_(3)O_(3))及其同系物的形成与分解路径;最后,利用TGA试验数据和化学反应动力学方法开发了一套尿素非催化和催化相耦合的动力学模型.结果表明:船用SCR系统尿素沉积物化学成分主要是三聚氰酸及其同系物,以及三聚氰酸一酰胺(C_(3)H_(4)N_(4)O_(2));增加催化剂用量可以加速尿素分解,阻断尿素和缩二脲(C_(2)H_(5)N_(3)O_(2))向三聚氰酸转化,但副产物分解温度越高,催化剂用量也越大. 展开更多
关键词 选择性催化还原 尿素沉积物 催化分解 分解机理 动力学模型
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单原子镍催化剂上CO还原NO反应机理:密度泛函理论与微观动力学研究
3
作者 赵妍 李响 +2 位作者 王焕然 朱亚明 李先春 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第7期1061-1071,共11页
本文基于密度泛函理论(DFT)与微观动力学模型,系统性研究了石墨烯量子点负载单原子Ni催化剂(Ni/G)上CO还原NO反应中的微观反应机理。结果表明Ni/G催化剂上CO还原NO反应的主要路径为:两个NO分子通过Langmuir-Hinshelwood机理吸附在Ni活... 本文基于密度泛函理论(DFT)与微观动力学模型,系统性研究了石墨烯量子点负载单原子Ni催化剂(Ni/G)上CO还原NO反应中的微观反应机理。结果表明Ni/G催化剂上CO还原NO反应的主要路径为:两个NO分子通过Langmuir-Hinshelwood机理吸附在Ni活性位后分解生成气态N_(2)O和表面吸附氧(O^(*)),随后气体N_(2)O吸附在Ni活性位并还原为N_(2)及O^(*),最终CO还原O^(*)生成CO_(2)并释放Ni活性位。能垒分析结果发现,NO分解生成N_(2)O及O^(*)具有较高的反应能垒,控制了NO还原的反应速率。微观动力学分析结果表明,升高反应温度可显著提升O^(*)的还原速率,但N_(2)O还原生成N_(2)的反应速率始终高于CO还原O^(*)的反应速率,导致Ni原子表面被O^(*)占据;残留的O^(*)抑制了NO的吸附与还原,引起Ni/G催化剂失活。 展开更多
关键词 单原子Ni催化剂 NO还原 催化反应机理 密度泛函理论 微观动力学
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柴油分子重构模型及分子水平柴油加氢精制反应动力学模型构建
4
作者 冯思瑶 潘艳秋 +1 位作者 马佳宁 孙延吉 《化工进展》 北大核心 2025年第8期4852-4861,共10页
“分子炼油”是从分子层面描述反应过程、实现对油品特定组成与质量精确描述的一种技术,是石化生产过程数字化建模方法之一。本文以国内某石化企业柴油加氢精制装置为背景,通过构建柴油分子重构模型和柴油加氢精制反应动力学模型,满足... “分子炼油”是从分子层面描述反应过程、实现对油品特定组成与质量精确描述的一种技术,是石化生产过程数字化建模方法之一。本文以国内某石化企业柴油加氢精制装置为背景,通过构建柴油分子重构模型和柴油加氢精制反应动力学模型,满足智能工厂建设的需要。首先,建立了包括1352个分子的柴油分子物性库,并采用分子类型-同系物(MTHS)矩阵构建柴油分子重构模型,模拟值与真实值最大相对误差为4.83%,证明模型可靠。其次,结合装置特点,通过筛选确定反应分子、建立柴油加氢精制反应规则,构建了包含246个反应、涉及282个分子的反应网络,并基于烷基侧链对化学反应速率常数的影响程度设置反应速度常数影响因子,建立反应速率常数关联模型,将492个反应参数减少至116个,大大减少了变量个数,由此构建分子水平柴油加氢精制反应动力学关联模型。结果表明,在温度398℃、压力9MPa、空速为1h-1条件下,加氢脱硫后产品含硫量的计算值与真实值相对误差均小于10%,且模型稳定性好,证明模型可靠。基于所建立的模型,可实现不同操作工况下产品组成的预测。本文可为石化企业智能工厂模型建设提供研究思路。 展开更多
关键词 分子炼油 柴油加氢精制 分子重构模型 反应网络 遗传算法 动力学模型 计算机模拟
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焦炭—水蒸气反应动力学模型解析
5
作者 吴明鑫 蒋永强 +2 位作者 铁维博 汪琦 黄浚宸 《冶金能源》 北大核心 2025年第6期26-29,36,共5页
文章旨在探究焦炭与水蒸气的溶损反应动力学机理,选取了VM、GM和RPM三种动力学模型,对工业用焦炭在1173~1373 K与水蒸气的溶损反应进行分析。实验测定了焦炭的溶损率,模型计算得到了反应速率常数和表观活化能,相同反应温度下三种反应速... 文章旨在探究焦炭与水蒸气的溶损反应动力学机理,选取了VM、GM和RPM三种动力学模型,对工业用焦炭在1173~1373 K与水蒸气的溶损反应进行分析。实验测定了焦炭的溶损率,模型计算得到了反应速率常数和表观活化能,相同反应温度下三种反应速率常数呈现k_(VM)>k_(GM)>k_(RPM)。GM模型具有较高准确性,特别是在1223~1323 K区间内平均偏差低于2.00%,其在预测焦炭与水蒸气溶损反应中最可靠。最终确定焦炭与水蒸气溶损反应的表观活化能为154.03 kJ/mol。实验结果为焦炭热性质评价和溶损劣化动力学机理研究提供了理论依据。 展开更多
关键词 焦炭 水蒸气 动力学模型 反应速率常数 表观活化能
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一类具有周期治疗和非局部感染的反应扩散多菌株HIV模型的动力学分析
6
作者 陈龙昊 吴鹏 何泽荣 《应用数学》 北大核心 2025年第2期584-594,共11页
该文建立了一类周期反应扩散多菌株HIV感染模型,并考虑了空间异质性和非局部接触两个重要因素.首先,研究了模型的适定性,其次,通过更新方程推导出模型下一代再生算子R(x)并定义了模型的基本再生数R_(0)为R(x)的谱半径,同时讨论了R_(0)... 该文建立了一类周期反应扩散多菌株HIV感染模型,并考虑了空间异质性和非局部接触两个重要因素.首先,研究了模型的适定性,其次,通过更新方程推导出模型下一代再生算子R(x)并定义了模型的基本再生数R_(0)为R(x)的谱半径,同时讨论了R_(0)对应特征问题的主特征值之间的等价关系.最后,分析了系统关于阈值R_(0)的动力学行为,即R_(0)<1时无感染周期解是全局渐近稳定的,R_(0)>1时系统是一致持久的. 展开更多
关键词 多菌株HIV模型 周期治疗 反应扩散 非局部感染 基本再生数 阈值动力学
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汽油模型燃料的ReaxFF化学反应分子动力学
7
作者 王俊 张然 +1 位作者 胡晓明 杨鹤 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第6期1559-1568,共10页
采用ReaxFF化学反应分子动力学模拟研究基于汽油特征族系的5种典型模型燃料(正庚烷、异辛烷、甲苯、环己烷和1-己烯)的氧化特性,在燃料和氧气的消耗、重要烃类中间体的生成及路径、重要含氧中间体的生成及敏感性和氧化产物生成4个方面对... 采用ReaxFF化学反应分子动力学模拟研究基于汽油特征族系的5种典型模型燃料(正庚烷、异辛烷、甲苯、环己烷和1-己烯)的氧化特性,在燃料和氧气的消耗、重要烃类中间体的生成及路径、重要含氧中间体的生成及敏感性和氧化产物生成4个方面对5种模型燃料的化学动力学进行了对比。结果表明:5种模型燃料的裂解和氧化同时进行,裂解一般优先于氧化,总体而言甲苯和环己烷的燃料消耗速率更慢;反应进行过程中会生成一些重要的烃类中间体和含氧中间体,在烃类中间体中,环己烷和正庚烷生成的C_(2)H_(4)最多,C_(2)H_(4)来源于烷基自由基的β-裂解,异辛烷生成的·CH_(3)和C_(3)H_(6)最多,C_(3)H_(6)来源于异丙基自由基的β-裂解;在含氧中间体中,正庚烷和1-己烯生成的HO、HO_(2)和CH_(2)O_(3)种重要含氧中间体浓度最高,氧化速率最快,甲苯和环己烷最低,氧化速率最慢;HO的敏感性分析可知,H+O_(2)→HO+O反应决定氧化反应的速率和效率,其在HO生成反应中占比越多,氧化反应进行得越快;产物的生成方面,正庚烷、异辛烷和1-己烯的氧化反应更完全,而甲苯和环己烷有更不完全氧化的倾向。研究结果从分子层面揭示不同族系汽油特征组分的氧化反应特性,完善汽油模型燃料的燃烧机理,为汽油实现高效燃烧、进一步节能减排提供理论依据。 展开更多
关键词 REAXFF 汽油 模型燃料 化学反应分子动力学 氧化裂解 燃烧 机理
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基于遗传算法的重载车轨耦合动力学模型校正 被引量：1
8
作者 曹源 王雯婧 +3 位作者 宿帅 孙永奎 王峰 王文昆 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3481-3492,共12页
重载铁路在现代交通运输中承担着不可替代的作用。车辆−轨道耦合动力学模型是重载列车运行过程中轮轨相互作用机制刻画的重要工具,为重载钢轨病害的产生和演化机理的分析提供依据。然而,现有研究大多依赖人工手动调优的方式来实现车辆−... 重载铁路在现代交通运输中承担着不可替代的作用。车辆−轨道耦合动力学模型是重载列车运行过程中轮轨相互作用机制刻画的重要工具,为重载钢轨病害的产生和演化机理的分析提供依据。然而,现有研究大多依赖人工手动调优的方式来实现车辆−轨道耦合动力学模型的校正,此方式工作量大、效率低且难以保证仿真模型与实际场景的一致性。针对该问题,提出一种基于遗传算法的车辆−轨道耦合动力学模型校正方法,实现模型的自适应校正,为轮轨相互作用机制和钢轨病害的分析奠定基础。首先,基于Universal Mechanism(UM)软件建立车辆-轨道耦合动力学模型,并设计相应的Matlab接口,为优化算法在迭代过程中修正模型参数和运行模型仿真提供基础;其次,引入Morris筛选法对模型参数的敏感性进行分析,筛选出高敏感车辆参数,用于车辆−轨道耦合动力学模型校正;然后,考虑仿真模型与实际车轨相互作用的一致性,设计基于遗传算法的模型校正方法,实现车辆−轨道耦合动力学模型的自适应校正;最后,利用真实线路小半径曲线的监测数据对提出的算法的敏感参数筛选和矫正效果进行验证。研究结果表明,提出的方法不仅可有效筛选出高敏感性车辆参数,还能实现车辆−轨道耦合动力学模型的准确校正。研究成果优化了车辆−轨道耦合动力学模型参数的自适应调整技术,能有效提升车辆−轨道耦合动力学模型的分析精度,进而为重载线路智能运维提供技术支撑。 展开更多
关键词 重载铁路 车轨耦合 动力学模型 遗传算法 模型校正
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内蒙古褐煤大分子结构模型优化与高温燃烧机理的分子动力学模拟研究 被引量：2
9
作者 贾进章 田昊 +3 位作者 贾鹏 赵丹 王东明 宋海龙 《煤炭转化》 北大核心 2025年第2期35-46,共12页
在分子水平上了解褐煤的高温燃烧机理是至关重要的。通过工业分析和元素分析,XPS,^(13)C NMR核磁共振实验和表征数据构建了内蒙古褐煤大分子结构模型并对其进行了结构优化,基于反应力场分子动力学(ReaxFF MD)模拟,利用AMS软件研究了其在... 在分子水平上了解褐煤的高温燃烧机理是至关重要的。通过工业分析和元素分析,XPS,^(13)C NMR核磁共振实验和表征数据构建了内蒙古褐煤大分子结构模型并对其进行了结构优化,基于反应力场分子动力学(ReaxFF MD)模拟,利用AMS软件研究了其在2500 K~4000 K高温下的燃烧行为,重点分析了4000 K高温下的燃烧特性。通过ReaxFF MD的模拟结果得出了褐煤高温燃烧过程中的主要气体和自由基产物的反应占比,确定了褐煤高温燃烧的主要气相产物(CO_(2),CO,H_(2)O,O_(2))和活性物种(·O,·H,·OH,·CHO,·CH_(2)O,·CHO_(2))。通过MS软件的Dmol^(3)模块,重点分析了主要燃烧产物的静电式分布和扩散特性。结果表明:内蒙古褐煤的燃烧过程包括多种复杂的物理化学相互作用;通过静电势分布和扩散特性分析发现,自由基在燃烧链反应中生成和消耗对燃烧过程的维持至关重要(特别是·OH和·H),电势分布显示出明显的高活性特征,扩散特性表现出高扩散性和高迁移性,表明高温环境下的扩散和反应活性对燃烧效率和链反应的延续起到了关键作用,进一步揭示高温可以有效促进自由基的生成和消耗,从而优化燃烧效率并减少污染物的生成。 展开更多
关键词 褐煤燃烧 大分子结构模型 REAXFF MD 模拟 高温燃烧 自由基动力学
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基于前桥动力学模型的前轴寿命评估方法 被引量：1
10
作者 冯金芝 桑武壮 +3 位作者 张东东 李亮亮 刘新荣 赵礼辉 《机械强度》 北大核心 2025年第4期9-19,共11页
针对车桥等零部件企业难以获取零部件耐久性试验规范的局限,提出一种前桥动力学模型驱动载荷构建方法,为前轴系统级台架试验与寿命验证奠定基础。基于整车动力学模型与实测道路载荷获取前轴寿命,以其过程及结果为参考,进行前桥模型驱动... 针对车桥等零部件企业难以获取零部件耐久性试验规范的局限,提出一种前桥动力学模型驱动载荷构建方法,为前轴系统级台架试验与寿命验证奠定基础。基于整车动力学模型与实测道路载荷获取前轴寿命,以其过程及结果为参考,进行前桥模型驱动信号迭代。首先,对实测轮心六分力进行频带调整;其次,以前轴在各工况下的损伤/寿命与参考值差值最小为目标,结合响应面法与遗传算法对轮心三向力幅值调整系数进行优化,优化后的轮心三向力与其余三向力矩构成了前桥模型驱动信号。仿真结果表明,采用构建的轮心驱动信号进行前桥模型动态载荷模拟,获取的前轴寿命、风险点失效顺序以及各路况对危险点的损伤贡献比等都与参考结果具有较好的一致性,验证了提出方法的有效性,可为系统级台架耐久性试验的驱动信号构建与零部件寿命评估提供参考。最后,经过损伤主导载荷修正后,轴管损伤分布也与参考结果一致。 展开更多
关键词 前桥动力学模型 前轴寿命 响应面法 动态载荷模拟 台架试验
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一种兼顾仿真效率和精度的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型 被引量：1
11
作者 王伟 雷晓燕 +1 位作者 罗锟 陈鹏 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期10-20,共11页
车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜... 车辆-轨道非线性空间耦合动力学精细化模型常常需要耗费更多的机时,如何解决分析精度与计算效率的矛盾,是车辆-轨道非线性空间耦合动力学数值分析中的难点。首先,建立了精细化的车辆-轨道非线性空间耦合动力学模型,构建了在用迹线法搜索轮轨空间接触点中引入轮轨准弹性修正的、更为精细的轮轨接触几何关系,并将迹线法融入到交叉迭代中求解车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程,实现了同步进行轮轨接触点搜索与车辆-轨道非线性空间耦合动力学方程求解,提高了模型分析精度和数值计算效率;然后,为验证理论模型的正确性,与相关文献结果进行了对比计算,验证了模型和算法的有效性;最后,分析了模型的四类简化形式对系统响应的影响。研究表明:采用集中支撑的弹性元件模拟钢轨扣件,无法真实反映两侧扣件对钢轨侧滚振动的协同约束作用,将导致计算结果失真,采用分离支撑的弹性元件模拟钢轨扣件更为合理;轨道结构底座板参振对系统响应的影响显著,在模型中应给予考虑;底座板超出轨道板的部分对系统响应的影响较小,所产生的误差在可接受范围内;轨道子系统模型A能兼顾仿真效率和计算精度,适合用作车辆-三层轨道非线性空间耦合系统振动精细化分析模型。 展开更多
关键词 车辆-轨道非线性空间耦合动力学 高速铁路 交叉迭代 准弹性修正 有限元模型
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石墨矿石动力学特性及本构模型研究
12
作者 叶海旺 李睿 +6 位作者 路东 于燕 余梦豪 雷涛 王其洲 李宁 Doumbouya Sekou 《爆破》 北大核心 2025年第3期26-36,152,共12页
为研究品位和动荷载耦合作用下晶质石墨矿石的动态力学响应特征,利用直径50 mm的分离式Hopkinson压杆试验装置对5.19%、10.79%、12.65%和15.50%四种不同品位的晶质石墨矿石试样开展了不同冲击气压下的动态压缩试验,对比分析了品位和应... 为研究品位和动荷载耦合作用下晶质石墨矿石的动态力学响应特征,利用直径50 mm的分离式Hopkinson压杆试验装置对5.19%、10.79%、12.65%和15.50%四种不同品位的晶质石墨矿石试样开展了不同冲击气压下的动态压缩试验,对比分析了品位和应变率对晶质石墨矿石动态力学特性和能耗特性的影响,并基于黏弹性朱-王-唐模型建立了考虑品位和应变率的晶质石墨矿石动态本构模型。试验结果表明:晶质石墨矿石动态抗压强度和峰值应变均随着应变率提高而逐渐增大,而弹性模量与应变率无关;随着品位的提高,矿石试样的初始压密变形量和峰值应变增大,动弹性模量、动态抗压强度及其率敏感性逐渐下降;此外,中低品位矿石的破碎程度在一定应变率范围内随能耗密度的增大而加剧,但高品位矿石破碎程度变化不大,表明品位对晶质石墨矿石的动态破碎行为有显著影响;建立考虑品位和应变率的晶质石墨矿石动态本构模型,通过对比所建立的动态本构模型和试验得到的动态应力-应变曲线,验证了模型的准确性和适用性,为晶质石墨矿石在动荷载作用下的力学行为研究提供了理论支持。 展开更多
关键词 岩石动力学 SHPB试验 石墨矿石 损伤本构模型
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热分析获取锅炉内煤着火特性——Part Ⅱ:本征反应动力学
13
作者 刘洋 石泽正 +7 位作者 陈朝帅 苟皓语 陶继业 徐世明 余波 赵培涛 傅培舫 周怀春 《煤炭学报》 北大核心 2025年第4期2246-2261,共16页
煤焦的本征反应动力学模型是计算流体力学(CFD)模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型,通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年,但仍然存在3个问题:(1)非等温和等温动力学参数的不统一;(2)定值动力学参数和... 煤焦的本征反应动力学模型是计算流体力学(CFD)模拟锅炉内煤着火燃烧速率所需的关键子模型,通常可由热分析获得。热分析反应动力学的研究虽然已发展了数十年,但仍然存在3个问题:(1)非等温和等温动力学参数的不统一;(2)定值动力学参数和变动力学参数均值的不统一;(3)缺乏不含不确定参数的通用动力学模型,如常用的n级动力学模型、随机孔模型和自催化模型分别含有不确定性参数,如反应级数n、结构参数ψ、反应指数a和c。为解决上述问题,提出了通用表面活化函数模型GSAFM,其反应机理函数f(X)=1-X(X为转化率),且活化能EX和指前因子AX是随转化率变化的。采用4种等转化率法(变动力学参数模型)包括等温(ISO)GSAFM、非等温(NON)GSAFM、Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS),以及一种定值动力学模型ISAFM,对将军庙(JJM)和红沙泉(HSQ)煤焦的非等温和等温燃烧的本征反应速率进行了预测。结果表明,ISO GSAFM具有最好的预测效果;FWO和KAS的预测效果很差,主要由于这2种模型涉及的温度积分近似处理给EX的求取带来了一定的误差,该误差在求取AX时呈指数级放大。ISOGSAFM获取的煤焦等温燃烧的EX均值为141k J/mol,与ISAFM获取的146 k J/mol接近,从而解决了问题(2);其获取的动力学参数可以很好地预测煤焦非等温燃烧的本征反应速率,表明非等温和等温试验可以共用ISO GSAFM获取的动力学参数,即解决了问题(1);其f(X)=1–X,具有不含不确定参数的通用性,即解决了问题(3)。ISO GSAFM得到的煤焦的EX在着火区间达到最大值,这一现象表明,煤在锅炉内的着火过程是其燃烧过程中最困难的环节;随后,EX由于煤焦燃烧进入稳定阶段而逐渐减小,但在反应后期会转变为快速增大的趋势,这符合煤焦在反应后期存在失活现象的事实。因此,ISO GSAFM在解决问题(1)~(3)的同时还能解释试验现象,有望为以基于定值动力学模型的CFD模拟提供新的本征反应动力学子模型。同种煤阶的JJM和HSQ煤焦存在理化结构上的差异,但两者的EX随转化率变化的趋势相似且大小差异小于5%,采用各自变动力学参数的算数平均可对其本征反应速率进行准确预测,表明同种煤阶的不同煤焦的本征反应速率可以用基于GSAFM的均值动力学参数进行预测,即有望实现同一种煤阶的煤焦反应速率采用同一种变动力学参数(多样本的均值)进行预测。此外,GSAFM表明煤焦的EX只与其化学结构相关,利用变活化能的特征值可精细化地研究煤焦的化学结构对其本征反应性影响的内在机理,如前述的着火困难和失活机理等;用煤焦的化学结构预测出EX后,可通过GSAFM直接预测出煤焦的本征反应速率;上述关联方法为煤焦结构与反应性的研究提供了新的思路。 展开更多
关键词 热分析 通用表面活化函数模型 等转化率法 本征反应动力学 变活化能 着火特性 化学结构
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柴达木双层环伞菌多糖合成的调控技术及其动力学模型构建研究
14
作者 邱松林 邓莹莹 +1 位作者 童彩玲 焦迎春 《食品与发酵工业》 北大核心 2025年第22期342-351,共10页
该文通过向柴达木双层环伞菌发酵体系中添加黑果枸杞花色苷粗提物,研究其对菌体生长和胞外多糖(exopoly saccharides,EPS)合成的影响,优化了花色苷的添加方式和发酵温度工艺,同时对调控体系中的残糖(还原糖)含量、pH及溶解氧的动态变化... 该文通过向柴达木双层环伞菌发酵体系中添加黑果枸杞花色苷粗提物,研究其对菌体生长和胞外多糖(exopoly saccharides,EPS)合成的影响,优化了花色苷的添加方式和发酵温度工艺,同时对调控体系中的残糖(还原糖)含量、pH及溶解氧的动态变化进行研究。研究表明,相较于空白对照组,采用半流加黑果枸杞花色苷粗提物(发酵0~36 h流加,速率0.83 mL/min,总添加量1800 mL),变温培养(0~36 h为23℃,36~96 h为25℃,96~120 h为23℃)方式,菌丝生物量提高89.04%、多糖产量增加65.46%。从构建的菌体生长、EPS产量及底物消耗的动力学模型可知,调控组模型拟合曲线的相关系数均>0.93,拟合情况良好,说明模型能很好地反映发酵过程规律。因此,黑果枸杞花色苷能够显著促进柴达木双层环伞菌生长与EPS的合成。该研究为青藏高原特色食用菌的规模化开发与应用提供理论支持。 展开更多
关键词 柴达木双层环伞菌 多糖合成 黑果枸杞花色苷 调控技术 动力学模型
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水动力学模型的实时组合校正方法研究
15
作者 马强 陈璐 +2 位作者 吴亚中 陈立正 贺阳 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期30-34,共5页
受降雨分布不均、地形复杂多变及模型结构等因素限制,水动力学模型的水位模拟精度难以进一步提升。为此,基于一维水动力学模型运行结果,建立了涵盖KNN、SVR、LSTM、GRU等多种智能算法的实时校正模型,并将KNN校正法与WF算法串联耦合,提... 受降雨分布不均、地形复杂多变及模型结构等因素限制,水动力学模型的水位模拟精度难以进一步提升。为此,基于一维水动力学模型运行结果,建立了涵盖KNN、SVR、LSTM、GRU等多种智能算法的实时校正模型,并将KNN校正法与WF算法串联耦合,提出了具有降噪功效的KNN-WF校正方法,在此基础上,为充分挖掘各校正算法在不同水位区间的校正优势,提出了一种基于M分位数的水位分级组合校正方法,以均方根误差、决定系数和峰值相对误差综合比较分析各校正方法的校正效果。汉江流域应用结果表明,KNN-WF校正法能有效避免KNN校正结果中存在的噪声和锯齿状峰值,校正后的水位过程与实测水位过程更加吻合,分级组合校正方法能实现不同水位区间的精细化校正从而提升整体校正效果。 展开更多
关键词 水动力学模型 终端校正 分级组合校正 汉江流域
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水动力学模型中雨水口布设数量对城市排涝能力的影响研究
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作者 夏军强 冯基恒 +2 位作者 徐政 王小杰 董柏良 《水资源保护》 北大核心 2025年第2期106-114,共9页
为研究城市地表径流与地下管流双向耦合的水动力学模型中雨水口布设数量对城市排涝能力的影响,构建了地表径流与地下管流双向耦合的水动力模型。通过街区概化模型试验对水动力学模型进行了验证,并应用于英国Glasgow市某一典型街区。结... 为研究城市地表径流与地下管流双向耦合的水动力学模型中雨水口布设数量对城市排涝能力的影响,构建了地表径流与地下管流双向耦合的水动力模型。通过街区概化模型试验对水动力学模型进行了验证,并应用于英国Glasgow市某一典型街区。结果表明:构建的水动力学模型具有较高的精度,各测点模拟结果的纳什效率系数均大于0.89,模型能够准确模拟城市地表径流与地下管流过程;增加雨水口数量可有效减小淹没水深,缩小最大淹没范围,对重度积水地区的作用最为显著,雨水口数量从124增至244时,重度积水区域的淹没面积减小了55%~81%;增加雨水口数量也能缩短淹没历时,随着雨水口数量增加,研究区内测点的淹没历时缩短了43%~51%;雨水口均匀布置时,排水效率与雨水口数量呈正相关关系,但提高的速率会随雨水口数量的增加逐渐减小;不同区域的洪涝过程对雨水口数量变化的响应有所差异,在布设雨水口时应重点关注局部易淹区域。 展开更多
关键词 城市洪涝 水动力学模型 雨水口 淹没水深 排水效率 GLASGOW
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双绳缠绕式提升机传动-提升耦合系统动力学模型建立
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作者 胡鑫 谢自强 +2 位作者 黄家海 沈刚 杨成龙 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期3712-3723,共12页
为准确构建双绳缠绕式提升机的动力学模型,解析传动系统与提升系统之间的耦合振动响应关系,提出一种双绳缠绕式提升机传动-提升耦合系统的动力学计算模型。首先,基于提升机运行过程中主要部件的动态特征,采用有限单元法、集中质量法构... 为准确构建双绳缠绕式提升机的动力学模型,解析传动系统与提升系统之间的耦合振动响应关系,提出一种双绳缠绕式提升机传动-提升耦合系统的动力学计算模型。首先,基于提升机运行过程中主要部件的动态特征,采用有限单元法、集中质量法构建传动轴、行星齿轮减速器与提升系统的动态模型;其次,考虑传动系统与提升系统的几何构型关系与作用力传递方式,设置参变形函数与坐标变换,实现传动系统与提升系统的耦合交互作用,建立双绳缠绕式提升机传动-提升耦合系统的动力学模型;再次,搭建实验平台并进行激励响应实验,验证耦合系统模型的准确性;最后,通过实例计算与模型对比,验证耦合系统模型的适用性与有效性。研究结果表明:双绳缠绕式提升机传动-提升耦合系统动力学模型可以有效反映传动系统结构参数与提升系统钢丝绳张力差之间的响应关系,模型与实验的响应趋势展现出较高的一致性,时域特征参数相对误差控制在19%以内,且相较于刚性卷筒提升模型和弹性梁理论卷筒模型,不同结构参数下耦合系统动力学模型计算得到的幅值变化趋势更显著,在正常工况、传动系统非同步制动工况与提升系统单侧天轮偏摆工况下,该模型钢丝绳最大张力差的变化率极值分别为15.12%、18.61%和4.72%。 展开更多
关键词 双绳缠绕式提升机 传动系统 提升系统 耦合交互 动力学模型
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基于级联效应的LNG动力船通航风险传导动力学模型
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作者 胡甚平 鲁金虎 +1 位作者 邹春 朱清华 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第8期204-213,共10页
为推进绿色能源船舶动力安全应用,探讨新型能源对船舶通航影响效应下的风险级联问题,以复杂系统过程安全为视角,提出LNG动力船在复杂港口水域通航的风险级联动力学仿真模型。首先,引入系统理论事故模型与过程(STAMP)方法,辨识LNG动力船... 为推进绿色能源船舶动力安全应用,探讨新型能源对船舶通航影响效应下的风险级联问题,以复杂系统过程安全为视角,提出LNG动力船在复杂港口水域通航的风险级联动力学仿真模型。首先,引入系统理论事故模型与过程(STAMP)方法,辨识LNG动力船通航事故及后续的LNG泄漏和火灾爆炸的事故链;其次,采用风险传导理论建立LNG动力船通航的风险级联模型,通过改进层次分析(AHP)-熵权法,获得各个指标因子的权重集,解析风险传导概率;最后,结合复杂港口LNG动力船通航的场景数据,将各个风险因子进行量化,对LNG动力船在港口水域船舶航行风险进行复杂网络动力学仿真。研究结果表明:LNG动力船在港口航行中,碰撞、搁浅、触碰事故和后续的泄漏、火灾爆炸事故存在高度的关联性,且事故的发生是由多因素耦合级联所致;仿真结果与真实场景的实践结果具有一致性,建立的风险级联动力学模型有效。研究结果对事故链和关键节点进行控制具有指导意义。 展开更多
关键词 风险传递 熵权法 系统动力学 风险仿真 风险级联 系统理论事故模型与过程(STAMP)
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嗜热链球菌JM108发酵动力学模型的建立 被引量：2
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作者 孙文 李宝磊 +7 位作者 侯保朝 洪维鍊 何剑 梁超 张宇 满朝新 姜毓君 郭鸰 《食品工业科技》 北大核心 2025年第3期159-165,共7页
本研究以嗜热链球菌JM108的生长和代谢为研究对象,以建立随时间变化模型,模拟细菌的生长、产物合成以及底物消耗的动力学变化。在M17培养基中接种嗜热链球菌JM108,每隔2 h对发酵体系内的嗜热链球菌JM108活菌数、乳酸含量以及葡萄糖含量... 本研究以嗜热链球菌JM108的生长和代谢为研究对象,以建立随时间变化模型,模拟细菌的生长、产物合成以及底物消耗的动力学变化。在M17培养基中接种嗜热链球菌JM108,每隔2 h对发酵体系内的嗜热链球菌JM108活菌数、乳酸含量以及葡萄糖含量进行测定,采用3种经典模型Logistic模型、Boltzmann模型和SGompertz模型对实验值进行非线性拟合。非线性拟合结果表明,Logistic模型最适合用于描述细菌生长动力学、乳酸生成动力学和葡萄糖消耗动力学,其R2值分别为0.9974、0.9947和0.9964,均大于0.99,拟合值与实验值的误差均小于15%,拟合良好,表明所建立的动力学模型能够较好地预测发酵过程的动态变化。嗜热链球菌JM108生长量动力学方程为:y=8.59+-2:39/1+(x/2.32)^(0.02);乳酸生成量动力学方程为:y=1.05+-1:061+(x/3.67)^(3.23);葡萄糖消耗量动力学方程为:y=0.02+0.151+(x/3.47)^(3.90)。建立嗜热链球菌JM108的发酵动力学模型,为描述发酵的动力学特征提供了理论支持。 展开更多
关键词 嗜热链球菌JM108 发酵 发酵过程 非线性拟合 发酵动力学模型
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混合塑料热裂解反应动力学研究 被引量：1
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作者 姚璐 朱建华 +4 位作者 李术元 马跃 岳长涛 许强 刘宗鹏 《石油炼制与化工》 北大核心 2025年第4期114-122,共9页
选用聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)及聚苯乙烯(PS)3种塑料颗粒,以不同的比例进行混合,利用热重试验装置分析3种塑料样品单独及混合热裂解的温度范围及失重规律,并采用Friedman、KAS和有限平行反应模型求解塑料的热裂解动力学参数。研... 选用聚丙烯(PP)、高密度聚乙烯(HDPE)及聚苯乙烯(PS)3种塑料颗粒,以不同的比例进行混合,利用热重试验装置分析3种塑料样品单独及混合热裂解的温度范围及失重规律,并采用Friedman、KAS和有限平行反应模型求解塑料的热裂解动力学参数。研究结果表明,几种塑料样品发生热裂解反应由易到难的顺序及由Friedman、KAS法计算的平均表观活化能由小到大的顺序均遵循:PS<PP-PS<PP-HDPE-PS(1∶1∶1)<HDPE-PS<PP-HDPE-PS(实际比例)<PP<PP-HDPE<HDPE。由有限平行反应模型估算的PP,HDPE,PS,PP-HDPE,PP-PS,HDPE-PS,PP-HDPE-PS(1∶1∶1),PP-HDPE-PS(实际比例)塑料样品的热裂解反应活化能分别集中在198~314,231~317,192~297,200~314,194~299,186~301,171~242,196~312 kJ/mol范围内。 展开更多
关键词 热裂解反应 动力学分析 有限平行反应模型 Friedman法 KAS法
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