李希[1]1992年在《微观混和问题的理论与实验研究》文中认为微观混和一般指物料从湍流分散后的最小微团(Kolmogorov尺度)到分子尺度上的均匀化过程。这种小尺度的均匀化过程对于快速复杂反应有着重要影响，其影响机理和过程描述长期以来虽进行过不少研究然而由于难度较大而未获令人满意的解决。本论文在总结前人工作的基础上，从理论与实验两个方面对微观混和展开了进一步深入的研究；致力于建立一个合理而有特色的微观混和理论，文中全面地运用湍流理论来分析多个尺度上的混和机理，并给出了数学描述和有关模型。同时，采用三种研究手段——高速显微摄影、计算机模拟与化学反应实验，进行了多方面的探讨。完成的工作与主要结果有 1．指出了以往微观混和模型的缺陷，这些缺陷，主要是关于物质细观分布形态的认识问题。运用高速显微摄影技术对微观混和过程进行了观察，将物质微元的形态特征归结为“片状”与“条状”两类。在此基础上，提出了片状结构模型，将微观混和表述为片状微元上的变形与分子扩散。微元变形速率由湍流能谱分析给出 s=0.063(ε／ν)~(1／2) (A-1)分子扩散区的宽度趋于一常数 δ=12λ_B (A-2)因此，微观混和可以看成是微元的体积膨胀 v=v_0exp(st) (A-3) 2．首次考虑了微观混和与宏观混和之间的相互作用，并引入无量纲数Li来表征二者的强弱。
李希, 陈建峰, 陈甘棠[2]1994年在《微观混和研究的现状》文中提出微观混和一般指物料从湍流分散后的最小微团（Ｋｏｌｍｏｇｏｒｏｖ尺度）到分子尺度上的均匀化过程。这种小尺度的均匀化过程对于快速复杂反应有着重要影响。４０年来对微观混和进行了不少的研究，近十多年来机理研究才取得了长足的进展。本文将对这个领域中有关概念和模型的历史发展、形成的主要学派以及当前的研究状况作一全面的介绍。
周统[3]2009年在《多相雾化喷嘴微观混合特性的研究》文中研究说明液-液相瞬间反应是目前化工生产中常见的过程。液-液混合过程常对反应收率、产品质量及能耗有显著影响,因此研究开发新型液-液相反应器具有重要意义。设计了一种适合液-液相瞬间反应的多相雾化反应喷嘴,并建立了一套实验研究装置。利用图形分析法和平行竞争反应法对多相喷嘴的雾化混合特性进行了实验研究,考察了喷雾液量、雾化气流量、两液体流量比等对喷雾混合特性的影响。论文首先使用了图形分析软件分析不同条件下雾化液滴在PH试纸上形成的色点分布,形象直观地得到了雾化气量和液体流量对喷雾混合的影响趋势,发现雾化气量增大,有利于雾化效果的提高,同时改善液液混合。其次,为了进一步研究多相喷嘴雾化的微观混合特性,找出不同条件下微观混合效果的变化规律,采用经典的KI-KIO_3平行竞争反应体系考查了不同条件下多相喷嘴的雾化微观混合效果。结果表明:增大雾化气量或减小进液量,提高气液质量比,都可显著改善多相雾化喷嘴的微观混合效果。增加反应物的初始浓度虽然没法本质上改变微观混合时间,但表征微观混合效果的分隔指数Xs却随着初始浓度的增加而减小;减小进料体积流量比α(=V_(Al)/V_(Bl))也可以增强微观混合效果。研究还对比了喷嘴单气流与双气流的微观混合情况,结果表明该喷嘴采用双通道气流雾化的微观混合效果要比单通道气流雾化要好很多。根据微观混合理论和气流喷嘴雾化的能量耗散理论推导并拟和了气液流量与Xs的关联式,结果表明Xs与(V_l/V_g~3)~(1/2)呈线性关系,但两液体的流量比α对线性方程的斜率有很明显的影响,α越大斜率越大。
杨延强[4]2011年在《倾斜下降管反应器中颗粒运动规律的研究》文中研究表明生物质快速热裂解液化技术是国际上流行的一种生物质废弃物处理和利用技术。下降管式裂解液化装置是国内具有自主知识产权的生物质快速热解液化反应器。在高的升温速率下,生物质在反应管中迅速热裂解为生物质半焦(残炭),因此实质上反应管内是生物质半焦与陶瓷球混合颗粒的换热。在下降管内,生物质的热裂解不仅受热裂解动力学控制,而且还要受到颗粒的流动与传热过程影响,因此要研究下降管反应器内生物质的热裂解规律,必须对颗粒的流动规律进行研究。本文从实验、理论分析和数值模拟三方面入手对陶瓷球颗粒与生物质半焦粉体颗粒在45°倾斜下降管反应器内的混合流动规律进行了深入的研究。从而揭示下降管反应器内混合颗粒的运动机理,以在理论上指导、优化装置的参数设计,进而提高系统效率。设计了45°倾斜下降管颗粒流动冷态实验装置,对实验装置的喂料系统进行了实验研究,结果表明喂料量与喂料时间成线性关系,能够满足实验需要。同时建立了移动误差小于1mm的相机自动控制系统,使实验更加精确、方便和快捷。对于PIV系统来说,横截面为方形的管道要比圆形管道测试效果好,为此本文对横截面为方形、半圆半方和圆形三种不同管道进行了对比实验,结果表明在倾斜下降管冷态实验中,不能用方管或半圆半方管来代替圆管进行实验。利用“插板法”对倾斜下降管中混合颗粒的浓度分布规律进行了研究,分别获得了陶瓷球颗粒与生物质半焦粉体颗粒的浓度分布规律,为颗粒碰撞模型中的浓度分布参数n的确定提供数据支持。利用与PTV相结合的“粒径分析法”、与PIV相结合的“速度方向判别法”和Sommerfeld和Oesterle提出的随机颗粒碰撞理论模型对下降管中陶瓷球颗粒碰撞率f进行了研究,根据实验值对随机颗粒碰撞模型进行了修正。碰撞率的获得可直接计算出生物质热裂解中由碰撞直接传递的热量f·Q。利用荧光技术与PIV技术相结合的方法在距入口690mm和1190mm截面上对混合颗粒中陶瓷球颗粒的速度进行了测试,并获得了陶瓷球的速度,证明了此方法的可行性。通过对生物质半焦粉体颗粒速度分布规律研究发现,其轴向时均速度分布在整个管道内分为三部分,开始段的流体控制阶段、颗粒/流体协调控制的过渡段和稳定后的颗粒控制阶段；径向时均速度变化不大。流体控制阶段的生物质半焦轴向时均速度分布与气体射流分布类似,最大速度在管道中心,随着下降距离的增大,颗粒在管道中的作用越来越明显,最大速度位置下移,向管道底部迁移,最后稳定在大约管底(y/d=0.2)附近；在颗粒控制阶段的管道截面上,从管顶到管底同样分为三部分：靠近管顶(y/d=0.9-1)的属于“牛顿流体”的粘性底层,中间部分(y/d=0.1-0.9)和靠近管底(y/d=0～0.1)的“柱塞流”。陶瓷球和生物质半焦速度分布规律的研究得出下降管“Z”字形直管道长度在590mm范围内更加有利于换热。对生物质半焦颗粒停留时间研究发现,其受抽气量影响最大,陶瓷球粒径次之,基本不受混和质量比例的影响。颗粒停留时间的研究为管道总长度的设计提供数据支持。根据倾斜下降管中生物质半焦和陶瓷球混合颗粒的流动现象及其运动规律,建立了描述下降管反应器颗粒混合流动规律的拉格朗日和欧拉总数学模型,并利用Fluent软件进行了数值模拟。在距入口90mm的截面上,实验和模拟的轴向时均速度分布符合较好；在距入口1190mm截面上,由于饱和夹带量的高估,使得实验和模拟的轴向时均速度分布符合较差。
李希, 陈甘棠[5]1994年在《不同尺度上的混和对于快速化学反应过程的影响》文中研究指明着重阐明液相混和过程中不同尺度上的湍流运动对快速化学反应的影响机理，并提出了一套相应的理论框架来描述湍流混和与化学反应。
于撼江[6]2008年在《激光与等离子体混合方法制备氮化钛的研究》文中研究说明氮化钛是一种新型多功能材料,广泛地用于制备金属陶瓷、切削工具、模具,熔炼金属用的坩埚、电触点和金属表面的被覆材料。制备氮化钛的方法很多,但在工业应用上它们存在着不同的局限性。因此,本文首次采用激光与等离子体混合氮化法(LPN)对工业纯钛进行了氮化处理。并对实验现象进行了合理的解释。为了优化工艺参数,本文首先分别利用流体模型和蒙特卡罗方法对等离子体炬进行了计算机模拟。从伏安特性,流量与放电电压电流的关系,束流强度,火焰形状,振荡频率,离子数密度以及发射光谱等方面对其性能进行了研究。模拟结果与已知实验结果符合较好。从而预测出当放电电压U>5.5kV(流体动力学)或U>6kV(蒙特卡罗)时氮等离子体枪已能有效地为材料表面处理提供高能活性粒子。在大气气氛中,采用LPN法对工业纯钛进行了氮化处理。并利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD)仪、显微硬度计等实验手段对近表面层的组织形貌、结构及化学成分进行了分析研究。结果表明：处理后的钛表面形成了氮化钛层,并且氮化后样品的表面硬度得到显著增强。相同处理工艺参数下,LPN方法不仅氮化效果优于普通的激光热氮气氮化方法,而且能有效的抑制样品氧化。论文中对激光功率密度、扫描速度以及氮等离子体流量等关键工艺参数对氮化效果的影响进行了研究和讨论。在合适的实验条件范围内,随着激光功率的增高,样品表面形成的氮化物含量线性增加,氮化层厚度增大,表面粗糙程度也有所增加；随着扫描速度的增加,氮化物含量二次方递减,氮化深度减小,但是扫描速度对样品表面的粗糙程度影响并不明显；氮等离子体流量对氮化效果也有明显的影响,当等离子体流量<0.2m3/h时,样品表面不能形成氮化物；当等(?)体流量>0.2m3/h时,随着流量的增加氮化物含量不断增加,当流量为0.8m3/h时,氮化达到饱和,氮化物含量不再增加。为了了解LPN法制备的样品的高温时效性,在200℃-800℃范围内不同的温度下进行两小时退火实验。退火后,利用XRD、EPM等检测手段对样品进行了测试分析发现,当退火温度≤600℃时,样品中氮化物基本不会分解,只有当退火温度为800℃氮化物才被分解。其热稳定性优于采用物理气相沉积法或等离子体浸没离子注入法获得的氮化钛。为了更深入的了解LPN法的工艺条件与样品的微结构、性能之间的相关性,采用了多种方法从理论上详细研究了实验过程。对连续激光对材料的辐射过程中的钛表面温度场进行了数学模拟。在温度场与激光扫描速度之间建立方程。并利用此方程得出了在钛表面实现氮化所需的最大扫描速度。在Fick第一定律基础上,考虑到激光与等离子体混合氮化过程中同时存在浓度梯度、温度梯度和氮的活性的影响,对Fick第一定律进行了修正,推导出了氮化过程中的扩散方程。并分别采用蒙特卡罗方法(MC)和分子动力学方法(MD)对LPN方法氮化钛表面的过程进行了计算机模拟。模拟建立在两体碰撞模型的基础上,又根据激光和等离子混合方法的特殊性,引入了温度因子和能量项。利用C语言按照模型描述编写了程序,使用该程序进行了蒙特卡罗模拟计算。在计算过程中通过改变激光功率密度,扫描速度,入射能量,入射角度等参数,获得了不同条件下氮元素在靶材钛中的分布情况,并与实验数据进行比较,两者结果基本一致。对实验过程的理论上的研究合理的解释了本论文中的实验现象,并预测出了在其它工艺条件下的氮化效果。由于MC和MD需要结合适当的势能函数,本文建立了一个新的势能函数,Ti-N系统的(2NN) MEAM势。此时函数是在(2NN) MEAM框架内,基于Ti、N单质的(2NN)MEAM势,以NaCl型TiN为参考结构构造的。并利用此相互作用势,计算了一些Ti-N系统的物理性质,与实验或第一原理计算结果基本一致。
刘树红[7]1990年在《科技基金项目立项综合评价应用实例》文中研究表明本文提供的实例包括科技基金项目评审表的设计,试评工作情况介绍和综合评价的结果以及对该结果的简要分析。
蒋勇[8]2004年在《搅拌槽内微观混合的研究》文中提出搅拌反应器是化工、制药、食品、石油等行业最常见的流体混合设备。微观混合指的是物料从湍流分散后的最小微团（Kolmogorov尺度）到分子尺度上的均匀化过程，这种小尺度上的均匀化过程对精细化工、制药等工业过程中经常涉及到的快速复杂反应有着重要影响。目前关于微观混合研究已有不少文献报导，但绝大部分是针对串联竞争反应体系，且在较小的反应釜内进行，而冷模实验的釜径需达到0.5m左右才能有效反映出釜内结构、桨型等参数对反应的影响。此前的研究所采用的桨型大多为Rushton标准涡轮桨，且以单层桨为主；对于目前工业过程中广泛使用的多层桨搅拌槽/反应器内微观混合特性研究较少；在实际工业应用中对于低粘度互溶液体的混合往往采用翼形桨，而对多层翼型桨的微观混合特性则研究得更少。本研究在内径0.476m的有机玻璃搅拌槽进行，选择酸碱中和与氯乙酸乙酯水解平行竞争反应作为工作反应，利用气相色谱仪对产物分布进行测定，工作反应的产物分布被用来表征槽内微观混合效果的好坏。实验中采用了4种不同类型的搅拌器进行操作，针对进料时间、进料位置、搅拌转速及桨型的不同对产物分布的影响进行了系统的研究，同时采用E－模型对产物分布进行了模拟计算，计算结果与实验结果进行了对比。研究表明，当进料点和搅拌转速不变时，副产物收率随进料时间的延长而降低，但存在一个临界值；达到该临界值后，产物分布不再随进料时间的延长而降低。采用该临界时间作为进料时间时，可以认为已经消除了宏观混合对反应体系产物分布的影响。进料点处的湍流程度对于微观混合的最终效果有着直接的影响，湍流程度越高，最终<WP=4>微观混合效果越好。E－模型计算结果与实验结果基本一致，能较好的对实验结果进行定性的预测。本文的研究结果对工业反应器的设计及优化具有一定的指导意义。
贺靖峰[9]2012年在《基于欧拉—欧拉模型的空气重介质流化床多相流体动力学的数值模拟》文中研究说明空气重介质流化床分选技术是一种适用于煤炭干法分选的高效分离工艺，为全球干旱缺水地区选煤技术的发展和应用提供了一条全新的路径和模式。在空气重介质分选基础理论的研究中发现，分选所采用的浓相气固流化床是一种非常复杂的气固多相流体系，因此有必要分别从宏观和微观层面对流化床内的多相流体动力学行为进行深入研究。本文基于“欧拉-欧拉”多相流模型，应用理论分析、试验测量与数值模拟计算相结合的方法，对流化床中的入料颗粒受力特性、气泡运动规律、加重质颗粒动力学行为及气固多相耦合作用机理等开展研究工作，以期为深入理解入料颗粒在流化床中的按密度分离规律、加重质密相与入料颗粒相的协同作用机理、完善流态化分选理论与研制和改进流化床分选设备等提供一定的理论支持。提出了采用“欧拉-欧拉”多相流模型对流化床内气固多相的复杂动力学行为进行数值计算研究。在总结大量经验模型和理论推导的基础上，针对本研究采用的浓相气固分选流化床，分别提出了气固曳力系数、颗粒间作用系数和固相应力项三种本构方程的理论计算公式来实现控制方程的封闭，为后续的数值模拟研究奠定了坚实基础。采用试验测量、数值模拟和理论模型验证相结合的方法，研究了流化床内的气泡动力学行为。结果表明，在表观流化气速1.5Umf≤U≤2.2Umf的条件下，气泡沿床层高度方向和床体轴向的平均直径分布分别为35mm<Db<49mm与40mm<Db<61mm。实验表明采用Rowe（1976）模型可对生成的气泡平均直径进行准确预测，由此推导出流化床内单个气泡上升速度的计算模型，为研究气泡动力学行为对入料颗粒在流化床中的运动规律及流化床分选效果的影响提供了理论依据。入料颗粒在流化床中的受力特性是粒群实现按流化床分选密度有效分离的基础。在对流化床中球形颗粒运动受力分析的基础上，建立了入料颗粒在流化床中运动时的受力平衡方程和基本动力学公式。自行设计了入料颗粒在流化床中运动时的受力测量系统，对不同粒径的球形颗粒在不同种类加重质形成的流化床中的受力进行测量。结果表明，入料颗粒的受力特性遵循稳定的变化规律，提出了受力均值和标准差随气速的变化关系均可由标准函数或修正后的标准函数表征。深入分析了颗粒连续受力的显著类周期性规律，获得了入料颗粒受力频率与振幅的波动范围。对入料颗粒在流化床中的受力波动数据进行分段拟合，建立了入料颗粒在流化床中瞬时受力的动力学拟合方程组。在试验测量、数值模拟和理论分析计算的基础上，对不同入料颗粒在流化床中的受力结果进行比较验证，结果表明，采用三种方法得到的颗粒瞬时受力均值与波动规律等基本保持一致。入料颗粒在流化床中的受力研究结果为探索不同密度的分选颗粒在流化床中的复杂动力学行为提供了必要条件。应用ICEM CFD软件构建与试验装置一致的三维流化床模型并进行精确网格划分，基于本文建立的适用于空气重介质流化床的数值计算模型，分别通过试验测量和数值模拟方法，对床层压降与密度分布进行定性与定量考察。结果证明流化床压降与标准差随气速的变化规律与加重质种类无关，只与U/Umf的数值有关。流化床密度分布规律的结果表明，1.5Umf≤U≤2.2Umf是床层密度分布最均匀稳定、波动幅度最小的操作气速范围，此时流化床的时均横向和轴向密度基本分布在1.95~2.10g/cm~3的范围内，密度标准差小于0.20g/cm~3，研究结果对完善流化床的压降和密度调控机制具有很好的促进作用。基于流化床压降和密度分布规律的试验和模拟结果，对流化床内的气固多相流体动力学行为进行深入的数值模拟研究。结果显示，流化稳定后，气相和加重质颗粒密相均处于均匀稳定分布状态，宏观上表现为床层活性较好，压降稳定，流化床三维空间内各点的密度分布很均匀，波动很小。微观上表现为气相具有很好的贯通性，颗粒相基本呈现稳定的环流和升降运动轨迹与速度变化规律，为入料粒群的分离提供了均匀稳定的分选密度环境，研究结果对流化床布风装置的设计和加重质的选取具有一定的参考价值和意义。本文在建立空气重介质流化床数值计算模型与自行研制的气泡运动采集系统和颗粒受力测量装置的基础上，通过对流化床中气泡动力学行为、入料颗粒受力特性、床层压降波动和密度分布特征、气相分布状态与加重质密相颗粒的运动规律、介质细颗粒与分选粗颗粒间的协同作用机理等开展深入研究，旨在为丰富流态化分选基本理论与流化床分选设备的研发改进及调控机制等发挥有效作用。该论文有图133幅，表29个，参考文献199篇。
刘颖[10]2007年在《混合学习在高等师范院校现代教育技术课程教学中的应用研究》文中研究说明混合学习是随着对网络学习的反思和传统课堂学习的回归而逐渐被关注的一种学习方式和学习理念。它融合了网络学习与传统课堂学习的优点,弥补了二者的某些不足;旨在为学生更好地提供学习环境,从而提高学生的信息技术素养和学习能力,达到教学目标的要求。在国外,混合学习从本世纪初到现在已经走过了从提出、研究到推广应用阶段,我国教育技术界近年来也在对其进行文献及理论层面的探讨,并在积极提倡。目前,混合学习研究主要集中于企业和公司培训领域,而针对学校的混合学习研究却不多。本课题选取高等师范院校“现代教育技术”课程开展混合学习设计与应用研究。本论文共分五个部分:第一部分,引言。分析了传统课堂教学和网络教学的优缺点,单独作用于教学过程都难以满足目前教育教学的需要。而混合学习能够结合二者的特点,取长补短,有利于提高教学的效率与质量。在此基础上,阐述了混合学习的发展和本论文研究的目的及意义。通过对混合学习的设计与应用的实证研究,希望能够为高等师范院校课程开展混合学习提供有意义的参考和借鉴。第二部分,混合学习概述。论述了混合学习的概念、本质涵义以及研究现状。混合学习融合了传统课堂教学和网络学习的优势,既发挥了教师主导作用,又体现了学生主体地位。它是各种学习内容、学习媒体、学习方法、学习模式以及学习环境的有机混合,充分体现了知识内容的最优化传递策略。混合学习是由抽象到具体,由宏观到微观多个层面的混合,是一种解决教学问题的策略和思想。第三部分,基于混合学习的现代教育技术课程教学设计。对基于混合学习的教学设计过程进行了详细论述,具体包括:分析学习者特征、确定教学目标、学习内容分析及行为目标的编写、选择教学策略、选择教学媒体、评价学习结果六个环节。第四部分,基于混合学习的现代教育技术课程实验研究。结合笔者的教学实践,采用准实验研究法对高等师范院校混合学习教学设计进行了应用研究。以验证混合学习模式和传统教学方式二者之中哪一种方式能够取得更好的学习效果,从而有助于培养师范生的教学设计能力。第五部分,结论与展望。对整个实验研究过程进行总结,给出了初步的研究结论。最后,对本次混合学习教学设计与应用研究的局限性,提出了需要进一步研究的方向。
参考文献：
[1]. 微观混和问题的理论与实验研究[D]. 李希. 浙江大学. 1992
[2]. 微观混和研究的现状[J]. 李希, 陈建峰, 陈甘棠. 化学反应工程与工艺. 1994
[3]. 多相雾化喷嘴微观混合特性的研究[D]. 周统. 浙江工业大学. 2009
[4]. 倾斜下降管反应器中颗粒运动规律的研究[D]. 杨延强. 沈阳农业大学. 2011
[5]. 不同尺度上的混和对于快速化学反应过程的影响[J]. 李希, 陈甘棠. 化学反应工程与工艺. 1994
[6]. 激光与等离子体混合方法制备氮化钛的研究[D]. 于撼江. 东北大学. 2008
[7]. 科技基金项目立项综合评价应用实例[J]. 刘树红. 科研管理. 1990
[8]. 搅拌槽内微观混合的研究[D]. 蒋勇. 北京化工大学. 2004
[9]. 基于欧拉—欧拉模型的空气重介质流化床多相流体动力学的数值模拟[D]. 贺靖峰. 中国矿业大学. 2012
[10]. 混合学习在高等师范院校现代教育技术课程教学中的应用研究[D]. 刘颖. 内蒙古师范大学. 2007
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