化学气相冷凝合成纳米颗粒反应器研究 I.流体流动过程模拟

建立了化学气相冷凝反应器内层流状况下流体流动的数学模型，采用ＳＩＭＰＬＥＣ算法求解了反应器内速度和压力的分布，并对计算值和文献值进行了比较。考察了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ准数、直管出口与撞击面的距离等参数对反应器内流型、轴向中心速度、径向最大速度、沿撞击板压力分布的影响规律。     

化学气相冷凝合成纳米颗粒反应器研究：Ⅰ.流体流动过 …

建立了化学气相冷凝反应器内层流状况下流体流动的数据模型，采用ＳＩＭＰＬＥＣ算法求解了反应器内速度和压力的分布，并对计算值和文献值进行了比较。考察了Ｒｅｙｎｏｌｄｓ准数，直管出口与撞击面的距离等参数对反应器内流型，轴向中心速度，径向最大速度，沿击板压力分布的影响规律。     

撞击流反应器停留时间分布

在直径300 mm、高500 mm的冷模装置上,以水为介质,KC l饱和溶液为示踪剂,测定了两喷嘴及四喷嘴撞击流反应器的停留时间分布,探讨了流量以及喷嘴数量对停留时间分布的影响。结果表明:流量相同时,增加对置喷嘴数量可明显改善反应器内混合效果;利用前短路Γ混合模型和组合模型对实验数据进行了关联,并对两种模型的特点进行了分析比较;模拟计算结果显示:模型可以很好地描述撞击流反应器的停留时间分布。     

撞击流反应器内微观混合过程的研究

采用α－萘酚与对氨基苯磺酸重氮盐的偶合竞争串联二级反应体系,在４种型式的两喷嘴对置同轴撞击流反应器内研究了喷嘴中心和环隙射流的动量比、射流速度、喷嘴间距、反应器容积对撞击流反应器内微观混合过程的影响。结果表明：增大喷嘴中心和环隙射流的动量比可改善微观混合状态;在撞击区特征停留时间处于０．０３－１．０ｓ的实验范围内存在一最佳特征停留时间ｔＲＣ,当ｔＲ〈ｔＲＣ时,减少ｔＲ并不能有效改善微观混合状况;当     

气升式环流反应器气液两相流动冷模实验

运用粒子图像测速仪(PIV)技术研究了扁平气升式环流反应器内液相流动特性,测得了反应器内各个区域液相速度分布、流线分布.认为反应器上升段表观气速对液相水平速度和垂直速度均有影响,其中对液相垂直速度的影响更大:表观气速增大,液相最大垂直速度一般增大,但这一变化规律并不是单调的;PIV对折流区的观测反映了该区域流场在气相通入后的最初25 s内的变化历程,流场发展的快慢与进气口的气速有关,气速越大,流场发展得越快.研究结果为认识该类反应器内的流动混合特性及进行该类反应器的设计、优化提供了参考.     

撞击流反应器中搅拌特性研究

浸没循环撞击流反应器（SCISR）的主要特点是撞击区能显著强化微观混合。比较循环撞击流反应器和釜式反应器的比有效功率、传热、混合特性，证明在等比有效输入功率和平均停留时间相同的条件下，浸没循环撞击流反应器的反应速率常数比釜式反应器要高，传热效果要好。     

撞击参数对下颌骨受力影响的多元回归分析

目的：研究不同撞击参数与下颌骨应力分布间的数量关系．方法：利用有限元法对下颌骨各结构进行不同撞击参数下的受力分析；应用多元回归方法，对影响应力分布的撞击速度、撞击质量、撞击部位三种撞击参数进行统计分析．结果：总体上讲．在影响下颌骨受力的撞击参数中，撞击速度的作用最显著，其次为撞击质量和撞击部位其中颏部、下颌角、髁状突等结构的应力水平受撞击部位的影响较大．结论：对下颌骨在撞击作用下的受力情况进行多元回归分析，可以定性和定量反映各参数对应力贡献的大小，为下颌骨损伤评判提供参考依据．     

气升式环流反应器内气液两相流动计算流体力学的模拟

采用欧拉-欧拉两流体模型模拟了气升式环流反应器内部气液两相流动过程,考察了液相速度和气含率随表观气速的变化,液相速度和气含率模拟值的关系与两种经验关系式的计算值进行了比较,两者取得了很好的一致,证明了模型的正确性。在此基础上,使用计算流体力学模拟的方法考查了反应器内的导流筒直径和导流筒高度对反应器内两相流动的影响,导流筒直径增大,液相循环量增大,上升段气含率增大;导流筒位置升高,液相循环速度和循环量均增大,上升段气含率减小。所获得的结果对气升式反应器的设计优化具有指导意义。     

环隙气升式反应器的开发 Ⅰ.流体力学研究和体积传质系数的关联

在400mm直径的环隙气升式反应器内,用空气-水系统测定了平均气含率和体积传质系数,考察了分布器和导流筒结构的影响,并求得了体积传质系数的经验关联式。实验表明,在相同气速下,环隙气升式反应器的平均气含率和体积传质系数均稍小于鼓泡反应器的值。但由于环隙气升式反应器具有较高的液体循环速度,混和效果好,更具开发价值。     

连续反应器的停留时间分布及流动模型参数的测定

在连续流动的反应器内,由于不均匀的速度分布和不同尺度的环流,引起不同程度的逆向混合——返混,使得同时进入反应器的物料,在反应器内的停留时间各不相同,形成一定的停留时间分布(以下简称RTD)。所以,可以用测定RTD的方法来分析反应器中的流动情况。     

高频单、双向喷射通气气流速度与CO2排出效应的实验研究

在相同条件下测量与探讨高频单向喷射通气（ＨＦＳＪＶ）和高频双向喷射通气（ＨＦＴＪＶ）时上呼吸道气流的性质、气流速度与ＣＯ＿２排出效应之间的关系。结果：自主呼吸时，吸气气流以层流为主，呼气以湍流为主。ＨＦＳＪＶ和ＨＦＴＪＶ时进出气流均以湍流为主，两者测值比较，ＨＦＴＪＶ出气速度显著增大（Ｐ＜０．０５），ＰａＣＯ＿２显著降低（Ｐ＜０．０５），气道压保持正值无明显变化；ＨＦＴＪＶ时进出气速度随反喷躯动压的增大而增大，ＰａＣＯ＿２与出气速度呈显著负相关（ｒ＝－０．８７，Ｐ＜０．０５）。本实验为ＨＦＳＴＪ和ＨＦＴＪＶ更安全合理地用于临床提供了理论依据。     

湍流泰勒涡流特性的数值模拟

利用数值解截断误差所形成的小扰动在雷诺应力方程(RSM)的数值迭代过程中的发展,求解具有内筒旋转和固定端面的同轴圆筒环隙间的湍流泰勒涡流;然后在数值模拟出湍流泰勒涡流的基础上,定量分析湍流泰勒涡流的周向速度的波动性及其壁面附近的速度陡降特性、沿半径向外的强射流特性、轴向速度周期分布特性、压力周期波动特性、壁面切应力极化特性和强湍动射流特性;对比前人对湍流泰勒涡流进行实测的结果,数值模拟湍流泰勒的流动特性误差在30%以内。     

平面射流拟序结构的离散涡模拟

采用离散涡方法对平面射流流场进行了数值模拟。显示了平面射流中的大尺度涡结构的卷起、旋转和合并过程,模拟结果揭示了平面射流中的大尺度拟序结构的时空演化特征和发展变化规律。得到了定点的瞬时速度和流场的时均速度分布,时均速度场的计算结果和实验值吻合,瞬时速度分布揭示了平面射流拟序结构的非定常、不稳定的非线性特征。     

半封闭冲击射流对移动平板流动特性的影响

采用雷诺应力湍流模型和Simplic算法对半封闭湍流狭缝射流冲击移动平板进行了数值分析,得到了不同射角和平板速度下的流场结构、湍流强度和平板面剪切应力分布曲线。结果表明,减小射流倾角和提高平板速度都会导致流场结构和湍流强度相对射流中心线呈现非对称性,且在流场一侧形成二次回流区。当平板速度提高到入口射流速度的2倍时,平板近壁处的湍流强度和平板表面的剪切应力系数显著提高。     

轧辊冷却用扇形喷嘴的射流性能

目的 对板蓝根颗粒制备过程中抗菌活性及化学成分的变化进行评价。方法 按照《中国药典》2010年版收载的板蓝根颗粒制备工艺,分别对药材→水提浓缩→醇沉→干燥这4个制备环节所得样品进行化学分析,并采用管碟法检测各样品的抗菌效价。结果 板蓝根颗粒在4个环节的制备过程中,成品的化学指纹图谱共有峰数下降了32%,腺苷、尿苷的量也呈递减趋势,同时抗菌效价也下降了60%。结论 目前板蓝根颗粒在满足纯化、成型工艺要求的过程中,药效可能损失较大,应以药效或效价作指导,加强其制备工艺的合理性研究。     

亚音速圆口喷流的大涡模拟

采用大涡模拟方法研究了马赫数M=0.75,雷诺数Re=50 000的圆口可压缩喷流问题。在与实验数据比对验证的基础上,分析了喷流剪切层不稳定性发展的两个主要阶段,着重考察了剪切层中轴向速度脉动u''、径向速度脉动v''、压力脉动p''在空间任意两点上的时空相关系数随时间和空间发展分布的特点,并由此分析剪切层中旋涡脉动的迁移特性,为进一步研究与控制喷流噪声提供基础。     

高频单、双向喷射通气气流速度与CO_2排出效应的实验研究

在相同条件下测量与探讨高频单向喷射通气（ＨＦＳＪＶ）和高频双向喷射通气（ＨＦＴＪＶ）时上呼吸道气流的性质、气流速度与ＣＯ＿２排出效应之间的关系。结果：自主呼吸时,吸气气流以层流为主,呼气以湍流为主。ＨＦＳＪＶ和ＨＦＴＪＶ时进出气流均以湍流为主,两者测值比     

Determination of most appropriate Nyquist velocity for applying hemispherical flow convergence equation to calculate flow rate using the transorifice pressure gradient: Digital computer analysis of doppler color flow convergence region

Summary Nyquist velocity and transorifice pressure gradient dramatically influence color aliasing shape and accuracy of simple hemispherical flow convergence equation for calculation of flow rate. The present in vitro study was performed to determine whether the value of Nyquist velocity, at which the shape of proximal isovelocity surface is best fit for a given shape assumption in different orifice size, and the flow rate may be a determinable and orifice size independent function of clinically measurable peak velocity or transorifice pressure gradient. Steady flow was driven through circular discrete orifices with diameter of 3. 8 mm, 5.5 mm and 10 mm and flow rate ranging from 2.88 L/min to 8.2 8 L/min. For every flow rate, Doppler color encoded M-mode images through the center of flow convergence region were transferred into the microcomputer in their original digital format. The continuous wave Doppler traces of maximal velocity through the orifice were performed for the calculation of pressure gradient. Direct numerical spatial velocity measure using color pixel intensity was obtained from the transferred color encoded M-mode images with computer software. The shape of isovelocity surface was determined by the ratio of calculated flow rate with hemispherical flow convergence equation to the actual flow rate. Both the flow rate and orifice size influence the position of the velocity profile curve. The shape of isovelocity surface is not constant and changes with the velocities used for the calculation of flow rates for a given flow rate and orifice size or pressure gradient and also changes with the flow rate or transorifice pressure gradients for a constant Nyquist velocity and orifice size. It was found that for a given ratio of calculated flow rate to actual flow rate (0. 7 and 1) the velocities used for the calculation of flow rate with hemispherical flow convergence equation were correlated well with the pressure gradient for a given orifice size and the differences in velocities among different orifice sizes adjusted for the covariance pressure gradients were not statistically significant (P = 0.794 for ratio = 0.7 andP = 0.81 for ratio = l). Our present study provides an orifice size independent quantitative method with which to select the most suitable Nyquist velocity for applying simple hemispherical flow convergence equation according to clinically measurable pressure gradients ranging from 5.32 kPa to 26.60 kPa, and offers a correcting factor for the hemispherical flow convergence equation when pressure gradient is less than 5.32 kPa.     

气流床气化炉水冷壁的水力特性

基于实验室小型水冷壁气流床气化炉,建立了工质流动及传热模型,对水冷壁的水力特性进行了研究,并分析了结构参数、操作参数对工质不均匀性的影响。模拟结果表明：分配集箱中沿流向工质速度逐渐降低,静压逐渐升高;汇集集箱中沿流向工质速度逐渐增大,静压总体呈降低趋势。与集箱进口距离较远的冷却管的进、出口压差相对较大,其中质量流量较高。缩小冷却管直径,增大管间夹角均可改善工质不均匀性。随集箱入口速度的增加,工质的不均匀性加剧;而改变入口工质的温度对其不均匀性无显著影响。