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  • ISSN 1006-3080
  • CN 31-1691/TQ

2009年35卷3期

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鼓泡床反应器中气泡尺寸和速率分布的实验研究
张丽娟, 叶泽月, 李涛, 应卫勇, 房鼎业
2009, (3) :333-338.
摘要:
在内径为0.1 m、高度为1.5 m的鼓泡床反应器中,当表观气速(ug)为0.53~7.46 cm/s时,利用双头电导探针测定了上升和下降气泡的尺寸和速率。实验结果表明:在所测试的表观气速范围内,存在3个流型区域,即安静鼓泡区、过渡区和湍流鼓泡区,3区域间转变的ug分别为2.13 cm/s和4.26 cm/s。考察了不同流型区内上升和下降气泡的尺寸和速率的轴向和径向分布:在安静鼓泡区,气泡的尺寸和速率分布均匀;而在过渡区和湍流鼓泡区,气泡的尺寸和速率随反应器轴向和径向位置的改变而发生明显的变化。相同ug下,在反应器中心,下降气泡比上升气泡尺寸小30%~40%;当ug一定,轴向高度为0.6 m(h/D=6)时,反应器中心的下降气泡比上升气泡速率小55%左右;而在无因次径向位置r/R=0.8处,下降气泡比上升气泡速率小40%左右。
搅拌对多黏类芽孢杆菌发酵氧传递过程的影响及CFD模拟
吴高杰, 陈剑佩, 黄建科, 魏鸿刚, 沈国敏
2009, (3) :339-345.
摘要:
以羧甲基纤维素钠水溶液(CMC)为液相,空气为气相,研究了不同桨型组合、体系黏度、气量、桨间距、气体分布器等对搅拌过程中氧传递的影响。结果表明:在CMC体系中,下层用径向流的涡轮斜叶桨、上层用轴向流的翼型桨有利于氧传递。当单位体积功率P/V≥1.5 kW/m3时,涡轮斜叶翼型组合桨(SRT-HI)比传统的双层透平组合桨(RT-RT)的传质系数提高约10%,且高径比越大,SRTHI优势越明显。进一步用CFX11.0进行模拟,得到了不同桨型组合下气液两相的速率、气体和氧传质系数的分布等。并在50 L发酵罐中分别采用SRTHI与RTRT研究了搅拌对多黏类芽孢杆菌HY96-2发酵溶氧影响的热模实验,结果表明,在P/V=1.6 kW/m3条件下采用SRT-HI发酵,过程中体系的溶氧情况明显好于采用RTRT时的溶氧情况。
考虑蒸汽温位因素的全局能量集成方法
鄢烈祥, 罗智, 史彬, 王辉
2009, (3) :346-349.
摘要:
建立了考虑蒸汽温位因素的全局能量集成超结构,描述了在全局热源、公用工程、汽轮机、全局热阱之间进行热量传递和交换的所有可能的拓扑结构。基于此超结构,建立了全局能量集成的混合整数非线性规划模型,并用列队竞争算法进行求解。通过优化求解,得到高压、中压和低压蒸汽的优化温位和流量,使全局能量集成更有效。实例表明:本文所提出的方法优于没考虑蒸汽温位因素的全局能量集成。
FDFCC集总反应动力学组合模型的建立
吴飞跃, 翁惠新
2009, (3) :350-356.
摘要:
从灵活双效催化裂化(FDFCC)工艺特点和反应机理出发,以其工业提升管实际操作参数为基础,对该工艺的两个子反应体系——重油提升管和汽油提升管分别进行研究并提出了相应的重油12集总、汽油9集总催化裂化动力学模型。详细分析了重油、汽油反应体系与总反应体系相应集总组分的数学关联,提出了FDFCC工艺反应动力学组合模型。最后,采用不同原料、不同操作条件下的两组工业实测数据对该模型进行了验证。结果表明:模型计算值和实测值能很好地吻合(总物料组成的绝对误差除个别点外均在1%以下)。该模型能较好地预测产品分布及性质,对FDFCC工艺的工业装置操作优化具有指导意义。
XDS溶剂常压吸收脱除高酸性石油天然气中的有机硫效果
章建华, 沈本贤, 孙辉, 刘纪昌
2009, (3) :357-362.
摘要:
为了满足高酸性天然气的脱硫要求,基于醇胺类脱硫剂的脱硫机理,研制了对硫,尤其是对有机硫含量高的天然气具有良好脱除效果的复合高效脱硫溶剂(XDS),优化了脱硫工艺条件,并与甲基二乙醇胺(MDEA)溶剂的脱硫性能进行了对比分析。结果表明:当XDS质量分数为41%,气液体积比(Vg/Vl)为131、操作温度为16 ℃时,净化效果最好,此时尾气中H2S和总硫的质量浓度分别为4.0 mg/m3和20.2 mg/m3,φ(CO2)<0.1%,达到一类天然气指标要求。XDS和MDEA对H2S和CO2含量高的天然气均具有良好的脱除效果,但在脱除高含量的COS和硫醇等有机硫化物时,XDS显著优于MDEA。
油品应急调度的混合整数线性规划模型
李旭, 邱彤, 赵劲松, 陈丙珍
2009, (3) :363-367.
摘要:
针对油品应急调度突发性、弱经济性、强时间性、广地域性等特点,提出以油品短缺对社会造成的影响最小和运输总费用最低为优化目标,以物质守恒、生产能力、运输时间限制等为约束的油品应急调度的混合整数线性规划(MILP)模型。该模型求解简便快捷,能够协助决策人员根据调度优化结果迅速制定出最优方案,以满足应急调度的需要.
加压快速热解液相炭化焦的物理性质及CO2气化活性
吴诗勇, 吴幼青, 顾菁, 张晓, 高晋生
2009, (3) :368-372.
摘要:
以一种液相炭化焦(石油焦)为原料,在快速升温和热解压力为常压至3 MPa下制备了热解焦,主要考察了热解停留时间和热解压力对其失重、BET表面积和CO2气化活性的影响。结果表明:在加压快速热解条件下,随热解停留时间增加,液相炭化焦的失重率增加,BET表面积呈下降趋势,气化活性略微减小;随热解压力增加,液相炭化焦的失重率增加,BET表面积先增加后下降,气化活性略微变化,甚至基本不变;常压条件下液相炭化焦的气化活性明显高于加压条件下的气化活性。
Nodosin灌注对离体SD大鼠肝脏组织血红素
杜隽铭, 孙丽娟, 李济宇, 刘建文, 全志伟
2009, (3) :373-377.
摘要:
探讨中草药溪黄草有效成分Nodosin对离体SD大鼠肝脏血红素加氧酶-1(HO-1)表达的影响。采用质量浓度为10 μg/mL的Nodosin溶液灌注离体SD大鼠肝脏,以乳酸钠林格氏液灌注作为对照,用RT-PCR和Western bloting方法观察两组离体肝脏组织HO1的蛋白和mRNA表达的变化。实验结果表明:经Nodosin溶液和乳酸钠林格氏溶液灌注保留1 h和2 h,肝脏组织中HO-1在蛋白和mRNA水平上表达较灌注完毕时均有上调(P<0.01),且实验组较对照组上调作用更加明显(P<0.01)。该结果说明溪黄草有效成分Nodosin具有诱导上调离体肝脏组织HO-1表达,从而对大鼠肝移植后缺血再灌注损伤起到有效的保护作用。
PET-PEE/ATO复合聚酯的合成、结构及性能
邓超, 邵玮, 张玲, 李春忠
2009, (3) :378-384.
摘要:
采用三步共缩聚法制得聚对苯二甲酸乙二酯聚醚酯/锑掺杂二氧化锡复合聚酯。用红外光谱和核磁共振表征了复合聚酯的分子链结构:锑掺杂二氧化锡表面的羟基与聚醚酯链段上的β二元酸反应生成了氢键,有利于其在复合聚酯中的分散;对苯二甲酸二乙酯与聚醚酯共缩聚生成了聚对苯二甲酸乙二酯聚醚酯共聚酯。扫描电镜和透射电镜结果表明:锑掺杂二氧化锡团聚体尺寸为50~150 nm,在聚合物基体中均匀分散。差示扫描量热测试表明:聚醚酯和锑掺杂二氧化锡的引入提高了复合材料的结晶速率、结晶度和结晶热稳定性。熔融纺丝后制得的抗静电复合涤纶纤维的体积比电阻为3.4×108 Ω·cm。
氢化丁腈橡胶/受阻酚阻尼复合材料的制备与结构
曹元一, 李聪, 许海燕, 牟海艳, 吴驰飞
2009, (3) :385-389.
摘要:
将受阻酚AO-80加入氢化丁腈橡胶(HNBR)中,成功制备了氢化丁腈橡胶/受阻酚阻尼复合材料。利用差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、动态力学分析(DMA)、扫描电子显微镜(SEM)等测试手段对该复合材料进行了表征。测试结果表明:随着AO-80含量的增加,复合材料的阻尼因子逐渐增大,峰值对应温度逐渐移动至室温附近;在氢化丁腈橡胶(HNBR)内部,AO-80以无定形微球颗粒和无定形聚集体两种形式存在,以这两种形式存在的AO-80均可以利用氢键作用提高HNBR的阻尼性能。
壳聚糖季铵盐的合成及其抗菌膜的研究
汪灵, 刘黎, 汤亭亭, 郭圣荣
2009, (3) :390-395.
摘要:
用壳聚糖和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵合成了3种不同取代度(DS:37.3%,56.0%,81.5%)的壳聚糖季铵盐,并用红外光谱和核磁共振对其结构进行表征;测定了所合成壳聚糖季铵盐的溶解度、稀溶液pH稳定性、吸湿性等相关性质,同时对其成膜性、膜抑菌性作了初步研究。结果表明:壳聚糖季铵盐的溶解度、稀溶液pH稳定性和吸湿性随着壳聚糖季铵盐取代度的增加而增加;壳聚糖季铵盐具有良好的成膜性,所得膜透明光滑,有一定的强度和韧性,对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果均明显优于壳聚糖膜。
银浆流变性能对硅太阳电池电性能的影响
郑建华, 张亚萍, 花巍, 杨云霞, 陈国荣
2009, (3) :396-399.
摘要:
通过改变有机相中乙基纤维素的质量分数,制备了具有不同流变性能的银浆,并应用于硅太阳电池。对银浆流变性能、电池正面电极形貌和电池电性能等的分析测试结果表明,银浆的流变性能影响所印制电池的电极形貌及其电性能。当有机相中乙基纤维素质量分数为6%时,银浆具有较高低剪切速率下的黏度和较低高剪切速率下的黏度,能使所印的电极栅线边缘整齐,具有较高的高度和较小的线宽,所印制电池电性能优越,具有较好的填充因子(FF)和转换效率(η)。
[C4mim][BF4]与乙醇胺和N,N-二甲基乙醇胺混合体系的密度、黏度和电导率
耿彦芳, 刘鑫, 虞大红, 彭昌军, 刘洪来
2009, (3) :400-406.
摘要:
分别采用比重瓶、乌氏黏度计和电导率仪测定了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C4mim][BF4])+乙醇胺(MEA)和[C4mim][BF4]+N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)两种二元混合物在283.15~323.15K时的密度、黏度和电导率。用Redlich-Kister方程关联并计算了混合体系的过量摩尔体积和黏度偏差。通过电导率的实验结果计算得到了混合体系的摩尔电导率,证明有机溶剂摩尔含量对混合体系摩尔电导率的贡献符合Walden规则。
(R)-9-[2-(磷酸甲氧)丙基]腺嘌呤合成方法的改进
高慢, 巫婷, 任晓莉, 沈永嘉, 叶传永, 叶波
2009, (3) :407-410.
摘要:
在(R)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤与对甲苯磺酰氧甲基磷酸二乙酯的反应中,用新鲜制备的叔丁醇锂N,N-二甲基甲酰胺溶液代替叔丁醇锂四氢呋喃溶液脱去(R)-9-(2-羟丙基)腺嘌呤中羟基上的质子,从而使得反应在较为安全的状态下进行。此外,在脱去(R)-9-[2-(二乙氧基磷酰甲氧)丙基]腺嘌呤中的乙基时,将(R)-9-[2-(二乙氧基磷酰甲氧)丙基]腺嘌呤与三甲基溴硅烷的摩尔比由原先的1∶6变化到1∶4.5。核磁共振和质谱分析表明改进后产物的化学结构与原工艺获得的产物结构相同。
丹酚酸B-聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒的制备及其体外评价
倪力军, 杨亚妮, 程晓亮, 张立国
2009, (3) :411-415.
摘要:
用乳化聚合法制备丹酚酸B聚氰基丙烯酸正丁酯纳米粒(Sal B-PBCA NP),以吐温80和PEG 20000制备了Sal B-PBCA NP的两种包衣产物T1P0、T1P1,并考察其体外释药特性。结果表明:Sal B-PBCA NP纳米粒平均粒径99.2 nm,包封率为46.55%,载药量0.792%;Sal B-PBCA NP、T1P0、T1P1在48 h后分别累积释放(76.15±0.69)%、(63.72±1.80)%、(47.09±5.72)%;体外释药结果均符合Weibull方程。与未包衣的Sal B-PBCA NP相比,以吐温80和PEG 20000包衣的T1P1具有明显的缓释作用。
用户期望质量驱动的Web服务优化选取
刘冬梅, 邵志清, 虞才珠, 陈丽琼
2009, (3) :416-421.
摘要:
提出了一种基于用户期望的服务质量评价方法。该评价方法仅考虑具有相似期望的用户,允许期望相似的评价影响服务的信誉度评价,以利于得到客观、准确的服务质量评估。在此基础上,提出一种基于用户期望的QoS驱动的服务选取算法。该算法实现了在满足用户偏好和期望的前提下Web服务的最优选取。电子购物的实例展示了该方法的可行性。
图像DCT系数的α稳态簇分布模型
毛家发, 林家骏, 戴蒙
2009, (3) :422-427.
摘要:
提出了一种新颖的统计分布模型—α稳态簇模型。根据图像DCT系数的统计特征,结合理论分析和实验验证,验证了图像DCT系数服从于α稳态簇分布模型。α稳态簇模型具有足够的柔韧性,随着特征指数α改变,其分布形状也会改变。图像纹理细节细密程度与特征指数α呈反比例关系,对于纹理细节细密的图像,其特征指数α偏小;对于具有平滑区域的图像,其特征指数α偏大。
基于正弦载波的粒子群算法
庄敏慧, 王振雷, 钱锋
2009, (3) :428-434.
摘要:
针对传统粒子群算法(Traditional Particle Swarm Optimization, TPSO)存在的易陷入局部最优、收敛速度慢等缺点,提出了一种基于载波的粒子群算法(carrier-wave Particle Swarm Optimization,CWPSO)。根据正弦函数具有的自变量连续变化而值域不变的特点,该算法设计了以载波自变量变化确定粒子搜索位置的新方法,从而极大地提高了全局搜索能力。同时对于搜索到的可能极值点,通过载波扩展的方法进行局部寻优,以进行精确搜索。对一系列测试函数的寻优结果表明:CWPSO算法不仅都能找到最优值,且寻优时间仅为TPSO算法和惯性权值线性下降的改进PSO算法(Line-WPSO,LWPSO)的1/3~1/5;同时,CWPSO具有对寻优问题维数不敏感的优点,大大扩展了该算法的适用范围。
基于神经模糊系统的自适应前馈-反馈控制系统设计
贾立, 陶鹏业, 邱铭森
2009, (3) :435-441.
摘要:
在前馈控制器设计思想的启发下,提出了一种基于神经模糊系统的自适应前馈-反馈控制系统。该控制系统首先把非线性过程近似为一个线性的ARX模型和一个基于神经模糊系统的线性化误差模型(FNNM)组成的合成模型,把线性化误差模型的输出看作可测量的“扰动”,然后再引入前馈控制器,利用被控制过程的输入、误差模型的输出、线性ARX模型输出和系统输出值之间的误差以及被控制过程的合成模型的梯度信息对控制器参数进行在线调节,从而获得较好的控制结果。将提出的基于线性化误差模型的自适应控制系统用于简单不可逆放热反应的连续搅拌型化学反应器CSTR中,并与传统的PID控制器进行比较。仿真结果表明:这种基于神经模糊系统的自适应前馈反馈控制器和PID控制器相比,能得到更快、更好的控制效果。
基于神经MOS管的新型反相器设计
张跃军, 汪鹏君
2009, (3) :442-446.
摘要:
通过对神经MOS管特性的研究,提出了一种阈值可控反相器的设计方案。该反相器在结构上与普通CMOS反相器相似,由一个神经MOS管和一个常规MOS管构成。利用神经MOS管阈值可控特性实现反相器的阈值控制功能。最后,采用0.25μm CMOS工艺,利用PSPICE模拟验证了所设计的电路具有正确的逻辑功能,与相同功能的常规反相器比较,该反相器功耗节省46%。
资产关联拓扑结构的信息系统安全评估模型
徐萃华, 林家骏, 陶砚蕴
2009, (3) :447-451.
摘要:
提出了基于资产关联拓扑结构的信息系统安全评估模型。以资产关联拓扑结构图为原型表示资产间的关联,量化计算判定各资产间关联以及关联性对整个信息系统风险的影响。该信息系统安全评估模型改进了传统的信息系统风险评估方法,添加资产关联性作为评估过程中的重要信息,实现了量化的信息安全评估。最后给出实例验证了模型对传统评估方法的改进。
基于免疫算法的不确定条件下车辆调度问题
张海刚, 顾幸生, 吴燕翔, 甘世红
2009, (3) :452-456.
摘要:
带模糊需求的车辆调度问题(VSPFD)是在基本的车辆调度问题(VSP)上增加了模糊需求约束条件的一种变化形式,是一个典型的NP难题。通过引用一种新的编码方法、交叉和变异概率的自适应机制,构造一种改进的免疫算法来求解VSPFD,并将求解结果与遗传算法比较。比较结果表明该算法对于求解VSPFD问题具有较好的性能。
基于加强型价格的随机指数标记算法
汪浩, 牛玉刚
2009, (3) :457-461.
摘要:
随机指数标记算法(REM)是一种有效的主动队列管理算法,但存在队列收敛性差、对网络环境变化响应慢等问题。通过理论分析表明REM算法类似于PI控制策略,感知网络拥塞的能力不足。为克服上述缺点,提出了基于加强型价格的随机指数标记算法(EPREM)。EPREM在原价格中增加数据包到达速率的变化率,得到加强型的价格,同时引入带宽缓存比例因子指导新增参数λ的设定。在NS2中的仿真实验结果表明:相对于REM算法,EPREM提高了收敛速率,增强了算法对网络环境变化的适应性。
化工过程系统的多层数据调和框架
张正江, 邵之江, 陈曦, 钱积新
2009, (3) :462-467.
摘要:
过程数据的可靠性和一致性在化工过程系统中是非常重要的。过程的测量数据一般含有随机误差和显著误差,必须应用数据调和与显著误差检测技术来减小过程测量数据的误差。测量数据具有不同的类型。针对不同类型的测量数据的数据调和问题,提出了一种多层数据调和框架。此框架可以根据不同的测量数据选择不同层次的机理模型,进行数据调和。不同类型的测量数据的数据调和问题分为三层:第一层是基于总物料平衡层,第二层是基于物料和组分平衡层,第三层是基于严格机理模型层。在此数据调和框架中,应用加权最小二乘目标函数作为调和目标,采用鲁棒高效的显著误差检测方法。基于此框架,对于化工过程系统的测量信息的不同,均可选择合理的模型有效地对测量数据进行数据调和。联塔系统和空气分离系统的数值模拟试验说明了此框架的灵活性和有效性。
改进协同粒子群优化算法及其在Flow Shop调度中的应用
虞斌能, 焦斌, 顾幸生
2009, (3) :468-474.
摘要:
针对协同粒子群优化算法存在的停滞现象,提出了一种改进的协同粒子群优化算法。采用优化法的子群协作方式,既保证了收敛速率,又可以防止陷入局部最优。同时引入综合学习策略,增加种群的多样性,防止种群出现停滞现象。在此基础上,又加入了扰动机制,进一步避免算法陷入局部最优。采用该算法对3个经典函数进行测试,并将其应用于Flow Shop调度问题,仿真实验结果表明:新算法有效克服了停滞现象,增强了全局搜索能力,比基本协同粒子群优化算法的优化性能更好。
一种针对火电厂流量计数据特点的数据处理算法
陈晶, 吴胜昔, 顾幸生
2009, (3) :475-480.
摘要:
火电厂生产流程中使用了大量流量计。由于工况的复杂性,工质流量数据特征呈现高度的非线性和时变性,给生产系统的监测与控制造成了不可忽视的影响,而现行的常规数据处理方法难以满足系统的要求。基于误差分布的数理统计规律,结合生产实际中的需求,构造了一种针对火电厂流量计数据特性的有效数据处理模型,可以实时提取数据特征,并自动根据当前数据情况对模型即时调整。实验结果表明:该数据处理算法对于电厂的流量数据处理比其他算法更加有效。
考虑局部非热平衡的流体层流横掠多孔介质中 等温平板的边界层分析
李菊香, 涂善东
2009, (3) :481-485.
摘要:
在考虑流体和多孔介质之间瞬时局部非热平衡的前提下,对流体强迫层流横掠多孔介质中等温平板的二维流动应用Brinkman-Forchheime-extended Darcy 模型建立守恒方程组。对方程组进行数量级分析简化,应用积分法进行近似计算,得出了速度边界层厚度、热边界层厚度、壁面黏性摩擦系数和对流传热系数的计算公式。结果表明:在多孔介质中沿平板的速度边界层厚度与光板时明显不同,在平板前端迅速增长,随后逐渐变得平坦,趋于一个恒定值;而热边界层厚度则与光板时类似。
同轴搅拌混合器性能的数值模拟
郭武辉, 潘家祯, 许洪朋, 谈国伟
2009, (3) :486-491.
摘要:
介绍了由锚式桨和涡轮桨组成的同轴搅拌器,并利用计算流体动力学软件对其进行了数值模拟,工作介质为牛顿流体和非牛顿流体,考虑了3种不同的工作模式:涡轮桨单独旋转、内外桨同向旋转和内外桨反向旋转。通过分析搅拌器内的功率消耗、速度分布、压力分布和剪切速率分布,得出内外桨同向旋转为该同轴搅拌器的最佳操作模式。
Na原子3p2P3/2态超精细结构的计算
鹿双岭, 马怡培, 朱云霞, 贺黎明
2009, (3) :492-496.
摘要:
采用SIC-Xα方法,计算了Na原子3p2P3/2态的磁性超精细相互作用耦合系数A,理论计算与实验结果符合得较好。对于电超精细结构,通过理论计算给出电场梯度值q,再由电性超精细相互作用常数B的实验值,得出原子核的电四极矩Q,由此计算出Na原子核的大致结构。这是用原子物理的方法研究原子核问题的有益尝试。
HT-7装置中低杂波电流驱动时的电子温度
崔祚辉, 张先梅, 沈鑫
2009, (3) :497-500.
摘要:
在HT-7托卡马克实验装置中采用低杂波电流驱动,在不同低杂波功率和电子密度(ne)下,考察中心电子温度和能量约束时间的变化。观察到当ne=1.3×1019~2.6×1019 m-3时,中心电子温度随低杂波输入功率的增大而升高;当ne=1.3×1019 m-3,低杂波输入功率为400 kW时,电子温度最高,达到1.37 keV。在本实验参数范围内,其能量约束时间与ITER89P L模定标率十分吻合。比较欧姆加热和低杂波加热下的电子温度分布,当ne=1.71×1019 m-3,低杂波输入功率为260 kW时,电子温度有明显的温度梯度出现。