流体力学结课论文
离心通风机气体流动的流体力学分析
摘要:本文从流体力学的角度进行了详尽的分析研究，介绍了风机的选型对抽风量的影响，探讨了管路系统中的摩擦阻力、局部阻力、风管直径大小、弯头的曲率半径等对风量风压的影响； 同时介绍了离心风机特性、 抽风系统的管网特性，管网中实际阻力与风机额定风压及风量的关系；应用计算流体力学软件 FLUENT 对4-73 №10D 离心式通风机内部的三维气体流动进行了数值模拟分析，重点分析了各个部分的压强和速度分布。
关键词：管网特性；离心式通风机；三维数值模拟；压力场；流场
1 引言
由于通风机流场的试验测量存在许多难，使得数值模拟成为研究叶轮机械流场的一种重要手段。随着计算流体力学和计算机的快速发展，流体机械的内部流场研究有了很大的进展，从二维、准三维流动发展到全三维流动。Guo 和Kim 用定常和非定常的三维RANS 方法分析了前向离心通风机流动情况；Carolus 和Stremel 通过CFX 针对风机进风处的湍流分析得出压强和噪声的关系；Meakhail 等利用PIV 试验方法和CFX 模拟相结合的方法对叶轮区域进行了分析。但是很多的研究者都是选取某一个流道或单元作为研究对象，从而忽略了蜗壳的非对称性导致流动的非轴对称性，或者把实际风机模型简化无法得到真正的内部流场。本文运用商业软件 FLUENT6. 3，对4-73№10D 离心式通风机在设计工况下进行定常三维流动数值模拟，捕捉内部流动现象，揭示风机流动实际情况，为风机的进一步改进，扩大运行工况提供理论依据。
2 抽风系统的流体力学分析
2.1 摩擦阻力对抽风量和风压的影响
空气沿通风管道内流动时会产生两类阻力，一是由空气和管壁间的摩擦所造成的摩擦阻力（又称沿程阻力）；二是空气经过风管内某些部件（如弯头、三通、吸风罩、蝶阀等）时发生方向和速度的变化以及产生涡流等原因而产生的局部阻力。圆形风管单位长度的摩擦阻力可按下式计算：
2
νρλD P mr = 式中： P mr ——圆形风管单位长度的摩擦阻力，Pa/m ；
λ —— 摩擦阻力系数；
ν —— 风管内空气平均流速，m/s ；
ρ —— 空气的密度，kg/m 3；
D —— 圆形风管的直径，m 。
在计算这两类阻力时，通常是按照层流状态来取摩擦阻力系数λ的，这时，
沿程的压力损失与空气流速的一次方成正比，当流速增大超过临界流速Re ＝2 300 时，风管内的空气流型变为紊流状态，则管内沿程的压力损失与空气流速的
1.75～
2.0次方成正比，也就是说，沿程阻力增加了近1倍。
通常把风管内壁看作是水力光滑管，即管壁的绝对粗糙度K ＝0.1 mm 来计算的，而实际上，使用一段时间后，风机叶轮、风管、弯头、伞形抽风罩、折流板气水分离器等处内壁沾满了油漆，这时风管内壁已经变成了水力粗糙管（或称阻力平方区），管壁的绝对粗糙度值K ≈0.9～3.0 mm ；这时，单位长度实际摩擦阻力 P ′ mr 应为计算单位长度摩擦阻力乘以修正系数β，即：
P′ mr ＝β × P mr
假设：风管内空气流速为10 m/s ，绝对粗糙度值K ＝0.1 mm ，则：
修正系数β＝（ Kν ）0.25＝（0.1 × 10）0.25＝1 （1） 式中：K ——风管内壁绝对粗糙度，mm ；
ν ——风管内空气流速，m/s 。
再假设：风管内空气流速不变，仍为 10 m/s ，但绝对粗糙度值K ＝1 mm ，则：
修正系数β＝（Kν）0.25＝（1×10 )0.25＝1.78 （2）也就是说，这时单位长度风管内的摩擦阻力是原来的 1.78 倍。
再假设：风管内空气流速为10 m/s ，绝对粗糙度值 K ＝2 mm ，则：
修正系数β＝（Kν）0.25＝（2×10 ）0.25＝2.114 （3） 这时，单位长度风管内的摩擦阻力是原来的2.114 倍。
还有一个很重要的原因是，很多厂家在使用水帘喷漆室时，不添加或不按时按量添加漆雾絮凝剂，再就是不定时打捞漆泥漆渣，水中大量的漆泥随着循环水流挂在折流板、挡水板、涡旋板、风管内壁上，使得内壁绝对粗糙度大幅增加，摩擦阻力也增加了许多倍。这就是众多的喷漆室使用一段时间后风压下降、抽风量减小、漆雾外溢的原因之一。笔者认为，设计时风压选择不能仅仅放 10％～20％的余量，而是最好增加80％左右的富余量；要定期清理风机叶轮、蜗壳、风管、折流板等抽风系统内的漆泥，而这是许多厂家不注重的，应对操作人员进行使用和维护的培训。
2.2 局部阻力的影响
在风道中流动的流体，在通过弯头、阀门、变径管等处，方向和断面积大小发生改变，有可能产生涡流损失或碰撞损失，这些称为局部阻力。
风道部件的局部阻力可按下式计算：
22ρ
νξ=?P
式中：Δ P ——风管部件的局部阻力，Pa ；
ξ——局部阻力系数；
ν ——风管内空气平均流速，m/s；
ρ ——空气的密度，kg/m 3。
在一般通风系统中，由于风管中各部件形状不一，局部阻力系数很难计算，通常通过试验测定，而后查表确定。而实际风管系统由于管径、流速、介质、曲率半径、渐扩角等大小不一，一旦有1个参数变化，其管路系统中实际局部阻力也是变化的。例如，折流板汽水分离器在使用一段时间后，表面会沾上漆泥，使得局部阻力增大，空气流速下降；断面面积变小，又使得空气流速加快，空气中含漆雾颗粒增加，空气密度增大，局部阻力系数也会变大，在这种状况下，气体会产生漩涡，气流变成紊流状态，这些因素都会导致折流板处的局部阻力增大、抽风量下降。
局部阻力系数ξ 是针对某一过流断面平均流速而言的，但是，各种管件的局部阻力损失，不是发生在流动的某一断面上，而是发生在一段长度的流段中，如果2个部件相隔太近，那么它们之间就会相互影响，这时流动的状况就复杂了，就不能用手册中给定的ξ来计算了。因为，手册中的ξ值都是在没有其它阻力影响的条件下测定的。例如：为了降低喷漆室的高度，在喷漆室后部顶上，往往是1个伞形吸风罩和蝶阀、弯头及风机吸风口直接连接，中间很少有直管过渡，这时，这一流段的局部阻力就不是几个部件的阻力相加那么简单了。阻力系数ξ会有变化，管道中会产生漩涡，主流受到压缩或扩散，流速分布会迅速改组，黏性阻力和惯性阻力都会显著增大。
2.3 风管直径大小对风速的影响
管内空气流速在6~14 m/s为宜，最好不超过10m/s。有些制造商为节省材料成本，将风管直径做得很小，使管内风速过大，甚至达到24 m/s，使得风阻急剧增大，当轴功率一定时，抽风量会下降，导致漆雾无法抽出去。例如，某企业为外地某厂生产的2台喷漆室，抽风效果一直很差，漆雾外溢严重，2 次更换风机后，仍然无法解决问题，笔者到现场发现，风机风管直径设计太小，风管内的摩擦阻力和局部阻力都陡然增大，导致抽风量严重下降，结果仅仅更换了大直径的风管就彻底解决了问题。
还有，风机出风口至风管排气口长度问题，一般应将排风管接出车间外屋顶2 m以上高度，以利用大气压差。目前常见的问题是一些设计人员设计时往往只考虑风机进风段的阻力问题，不考虑风机出风段的风阻，更不考虑室外排风管的高度，这是欠妥的。
2.4 弯头的曲率半径对局部阻力系数的影响
90°的风管弯头其局部阻力系数ξ 与风管弯曲的曲率半径与与风管直径之比R / D 成反比，R / D越大，ξ值越小；如：R / D 为1时，ξ为0.23，R / D为2时，ξ 为0.15，R / D 为2.5 时，ξ 为0.13，当R / D 大于2.5 时，减少效果就不明显了。一般应采用R / D 为2.0~2.5，这样局部阻力系数ξ可小些。需要说明的是，这里所指的风管弯头是指的光滑圆风管，在制造中，一般都是分成5
段制作，放样、滚圆，再咬边或焊接成一个整体（俗称虾米弯），而这样一个90°的虾米弯头，其阻力系数比光滑园风管弯头的又要大，如：R / D 为1时，虾米弯的ξ 值为0.33，R / D 为2时，ξ 为0.19，而这是设计者们通常忽视的地方。更有些厂家为降低造价，多采用 R / D 为1，这是不可取的。这些地方累积起来，管网系统的压力损失就大了。风管弯头的局部阻力系数 ξ 同时还与弯曲角度成正比，如弯曲角度越大，则阻力系数越大，一般应尽量采用45°、60°和90°的弯头。
3 抽风系统的管网特性及工作点分析
3.1 离心风机特性
离心风机即使在转速相同时，它所输送的风量也可能各不相同。系统的压力损失小时，要求的风机风压ΔP = ξ2ν 2 ρ就小，则输送的风量就大；反之，系统的压力损失大时，所要求的风机风压就大，则输送的风量就小。
风机的特性曲线见图1。从中可看出，风机可以在各种不同的风量下工作。在抽风系统中，风机将按其特性曲线上的某一点工作，在此点上，风机的风量与系统中的压力得到平衡，由此也确定了风机的风量。但正是风机的这种自动平衡的性能，致使有时在实际情况下，风机的风量和风压满足不了设计要求。 024681012141618
10
203040
50607080
90
24
6
810
12
100020003000
P-Q
η-Q
N-Q 经济使用范围P /P a N k W η/%
Q/1000m 3h -1 图1 风机的特性曲线
3.2 抽风系统管网特性
风机在抽风管路系统中工作时，其风量、风压等参数不仅取决于风机本身的性能，还与整个管网系统的特性有关（管网特性曲线及工作点见图2）。管路系
统的总阻力由系统中各种压力损失的总和、吸入气体所受压力与排出气体所受压力的压力差（当由大气吸入气体并排出大气时，压差等于0）和由管网排出时的动压3部分组成，即图中的P 2＝f 2（Q ）曲线所示。更多情况下，管路特性曲线只取决于管路系统的总阻力和管网排出时的动压，且二者均与流量Q 的平方成正比；管路特性曲线P 2 = f 2（Q ）和风机的性能曲线P 1＝f 1（Q ）的交点D 也就是风机的工作点。当管网中实际阻力大于风机的额定风压时，则风量会减少；反之，当管网中实际阻力小于风机的额定风压时，则风量会增大（管内特性曲线与风机性能关系见图3）。 P 1=f 1(Q)
P 2=f 2(Q)
Q-η
D P=f max Q 2P=fQ 2
P=f min Q 2风机性能曲线
Q min Q max Q Q D P 00P
Q Q 图2 管网特性曲线及工作点 图3 管内特性曲线与风机性能曲线 如上所述，喷漆室在使用一段时间后，由于管网系统中阻力逐渐变大，风机渐渐无法克服系统的压力损失， 致使抽风量逐步降低， 无法将过喷的漆雾及有机溶剂抽出，造成漆雾外溢到车间里；同时，喷漆室内工件表面附近的空气中充斥着粒径大小不等的漆雾颗粒，很多黏在工件表面，影响表面喷涂质量。
还要指出的是：一般风管系统中的局部阻力计算是建立在一个理想的管网结构和静态的模型基础上的，但实际上多种结构设计本身的不足和在使用过程中动态的变化，使得所计算的局部阻力和实际使用中的风阻差别很大，这也是现今一些喷漆室的问题所在。
4 流场控制方程的建立
通风机内流速较低，可视为不可压缩流动，以恒定角速度旋转的叶轮中，当选用与叶轮一起旋转的非惯性坐标系来描述相对运动时，可认为叶轮内的相对运动是定常的。因此叶轮内不可压缩，均质，密度为常数的连续性方程和运动方程为
( 1) 质量守恒方程
()()()0=??+??+??z
w y x u ρρνρ
( 2) 动量守恒方程
()[]R w w W w W f P W Wg t W dt dW ??+?-?++?-=?+??=22ρ
υρ 式中 W ——相对速度；
P ——压强
f ——质量力；
μ ——粘性系数；
R ——半径；
-2ω ×W ——哥氏力；
-ω × ( ω ×R) ——离心力。
( 3) 湍动能方程
()()ρεευυρρ--????????+????+??????????=??+??k
C x u x u x u i x k f x ku x k x j i i j i j j ef j j j 22 ( 4) 湍动能耗散率方程
()()k C x u x u x u k C x x y x u t j i i i i i i j i j j j 2
21ευεεσυυερρεε-??
??????+????+??????????? ??+??-=??+?? ( 5) 湍流粘度系数方程
ερυυ2k C i =
式中 C 1，C 2 ，σ K ，σ ε，C μ ——经验常数；
U i ，U j ——i ，j 方向的速度；
X i ，X j —— i ，j 方向的节点坐标；
ρ——流体密度；
P ——压力；
F i —— 体积力；
η ，η t ——层流和湍流的粘度系数；
K ——湍动能；
Ε——湍动能耗散率。
5 计算对象及边界条件
5.1 风机模型参数
分析对象为4 -73 №10D 离心通风机，由进气室、集流器、叶轮和蜗壳组成。在Pro/E 中建立模型，为解决问题的方便 ，在整机的装配中让绝对坐标和相对坐标处于同一位置，原点位于叶轮后盘中心外壁上，X 轴负方向为蜗壳出口方向，Y 轴负方向为蜗壳的进气方向， Z 轴正方向为进气室进口方向。叶片后倾，
进、出口角分别为32°、45°，叶轮内径720mm，叶轮外经1000mm，叶片进口宽350mm，叶片出口宽250mm，进气室吸风口为1300mm ×600mm，蜗壳宽650mm，出风口为900mm ×650mm，叶片12个，转1200r/min。
5.2网格划分
在GAMBIT 中对流道区域划分网格如图4所示。由于风机结构较复杂，采取四面体和六面体网格相结合的方式划分，网格共计676045。叶轮流动区域采用旋转参考系MRF 坐标法；叶片、前盘和后盘采用相对静止参考系；进气室、集流器和蜗壳采用绝对静止参考系。
图44-73№10D 通风机整体网格
5.3计算方法及假定
( 1) 假定流动是稳定、粘性、不可压缩；流动过程中忽略质量力作用；
( 2) 叶轮进口和集流器间有间隙，但在计算中处理为0，避免间隙区域压力梯度过大；
( 3) 旋转坐标系下离散方程采用压力速度耦合SIMPLE 算法，湍流模型采用标准k- ε方程，使用标准壁面函数法。
5.4 边界条件
进口：按照容积流量计算所得，采用均匀进口，速度12.6m/s。出口：设置压力出口静压为大气压，空气密度为1. 2kg/m 3。
6 结果分析
6.1 静压分析
由图5可看出，静压从进口至出口逐渐变化，在蜗壳外壁面达到最大，由于出口存在流动损失而使此处的静压有所下降，这与文献[6]结论相符。由图5a可知，由于受到蜗壳的非轴对称性影响，蜗壳较低静压处与叶轮中心不在同一轴上；由图5b可知，在进气室的拐弯处和蜗舌处，由于这两者的形状发生变化，导致静压较低。
图5（a）整机蜗壳壁面后视静压分布
图5（b）整机蜗壳、进气室前室静压分布
6.2 Y轴方向静压分析
Y轴为叶轮中心轴，叶轮后盘与蜗壳外壁有40mm 的间隙，在Y 轴方向截取面：Y =-20mm如图6a；Y =150mm如图6b；Y =250mm如图6c；Y =350mm 如图6d。从4个图中看出，叶轮压强分布并不因为叶轮的轴对称而对称，渐扩螺旋蜗壳是非轴对称的，叶轮进口处静压最低。叶轮内静压中心偏向蜗壳扩大处，出叶轮后静压逐渐增大在蜗壳外壁达到最大。由于流动损失的存在，静压沿着蜗壳出口逐渐降低。
图6（a）Y=-20mm后盘与蜗壳外壁间隙中间面静压
图6（b）Y=150mm叶轮轴向中间面静压
图6（c）Y=250mm叶轮出口与前盘接触轴向面静压
图6（d）Y=350mm叶轮进口与前盘接触轴向面静压
6. 3 叶轮区域静压分析
叶轮区域的静压分布如图7所示。
图7 （a）叶轮壁面静压（b）叶轮区域前盘和叶轮出口静压叶片非工作面和前盘附近，特别是两者的交汇区域积累了一个低能流体区，静压、相对速度均较低，此处形成了尾迹区，但是尾迹区不是完全的“死水区”，有流体通过只是速度较低。叶片工作面和前盘附近的流体静压、相对速度均较高，此处形成了射流区。Fisher和Thpo-ma用颜料做离心泵叶轮中的显示试验，曹淑珍等用PIV 法进行三维流动测定，根据流动照片也验证这一区域的存在。这就是后来吴玉林等学者所说的射流-尾迹流动结构。
6.4 叶片静压分析
叶片工作面图8a 上的静压比非工作面图8b上的高且分布明显不同：叶片工作面上静压分布不均，由分布可看出85%以上的做功来自于工作面；非工作面上静压分布较均匀，从叶片根部向顶端逐渐增大。在单个叶道内，两侧壁附面层中的气流前进的速度比较低，气体受到压力差的作用从高压区流向低压区，这
种流动与主气流方向垂直从而产生了二次流。
图8（a）叶片工作面静压分布（b）叶片非工作面静压分布6.5整机全压分析
包括全部外壁时无法看清内部全压分布，取图9所示分析。
图9 壁面全压侧视图
从图9很清楚地看出全压的变化分布情况，特别是在集流器和叶轮区域变化最为明显。在集流器处全压很低这是由于气流从轴向开始向径向转变而产生的。叶轮区域依赖叶轮做功，全压在叶道内逐渐升高，且在叶片工作面出口处达到最大，进入蜗壳后由于流动损失存在又逐渐降低。这两个区域流动情况差别很大，这是由于流道的位置不同和蜗壳的非对称性引起的。所以对整个通风机来说，不能单单研究某个部分或对某个流道计算，因为这不但难反映整体流场的实际情况，而且计算的边界条件也很难确定，这就为计算的准确性、合理性带来困难。
6.6 流道区域速度分析
此区域速度大小变化不太明显，但是受旋转的后盘和静止的蜗壳壁的共同作用使这部分流体产生了扭曲，流体旋转的中心接近蜗舌处与叶轮内的流动完全不在同一轴上，这是整机模拟得到的又一重要现象。在前盘和蜗壳间的流体速度变
化较明显，气流在叶轮出口处突然扩压，导致气流速度降低与主流气体发生冲击扰动，从而在蜗舌处产生了二次流风机叶轮中截面上的速度分布，从中看出流体从叶轮进口到叶轮出口方向速度逐渐增大，出叶轮后速度逐渐降低。在靠近蜗壳出口处的叶轮通道内的速度比其他部分的叶轮通道内速度小，因此计算风机叶轮通道流场的时候，假设每个叶轮通道都是相同的也是不对的。
蜗壳出口处，可看到在出口的右下角有二次流的现象出现，此处位于蜗壳扩大一方近蜗舌处，是受到蜗壳出口流道的主流和蜗舌处的扰流共同作用而产生。从涡流的位置来看，上部涡流比较靠近蜗壳的前壁面处，下部涡流比上部涡流强烈，且靠近蜗壳后壁面处。对图综合分析，可以得出流体在蜗壳内不是以平流流出，而是以麻花状旋流状态流出。
看出在蜗壳出口流道内有回流产生，并且由此图可以清楚的看到流体不是平流而是扭曲着旋流流出。显示气流在进气室内的变化不大，且在进入叶轮中心后流动比较均匀，流速随着叶片的方向逐渐增大，在前盘一方的蜗壳扩大处有二次流产生且比较明显。同时也可以看出在后盘和蜗壳壁的间隙处、蜗舌处二次流较多较强，所以此处的噪声比较大，可为噪声的分析提供理论依据。蜗壳出口的延伸部分很明显的有股较强的气流，这也是吴玉林等所说的尾流—射流结构。
7 结论
本文有针对性地对离心通风机内部湍流场进行三维数值模拟，观察了离心通风机内部流动情况，重点分析了流道内部各个部分的压强和流场，得出如下结论：( 1)发现了由于整机的非轴对称性而产生了流体区域的压强和流速的非轴对称性。后盘与蜗壳间隙中的流体流动的中心偏向蜗舌处，叶轮区域内部压力场和流场的中心不是沿中心轴方向，而是偏离中心轴。蜗壳内部整体的流动像扭曲的麻花状旋流流出；
( 2) 结果显示叶片和前盘间，蜗壳出口处存在尾流-射流现象；
( 3) 靠近叶轮前盘的叶片处所受全压偏高于叶根处的压力。工作面上的压力大于非工作面叶片上的压力，由于压力差的产生，从而使流体从高压向低压流动产生了轴向的二次流现象。
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新材料概论课程论文
《新材料概论》 课程论文 题目：氢氧化镍电极材料制备及研究进展 学院：化学与生物工程学院 班级：研究生14级 学号：102014375 姓名：许****** 任课教师：******** 2014年11月18日
氢氧化镍电极材料制备及研究进展 姓名：****** 任课老师：***** (化学与生物工程学院，化学工程与技术102014375) 摘要 氢氧化镍[Ni(OH)2]是近年来研究较多的镍氢电池中正极的活性材料。Ni(OH)2的生产已有数十年历史，在制备工艺方面日本、美国和加拿大的技术比较领先，制备出的Ni(OH)2性能优良。目前国内外制备Ni(OH)2的方法有很多种。本论文主要综述了镍电极的种类，以及氢氧化镍的制备方法，包括化学沉淀法，粉末金属法，电解合成法。关键词：Ni(OH)2、活性材料、镍电极，制备方法
目录 摘要 (Ⅰ) 1 前言 (1) 1.1 电池简介 (1) 1.2 镍氢电池的发展概况 (1) 1.2.1 Ni/MH电池的基本原理 (1) 1.2.2 Ni/MH电池的优点及其发展简史 (2) 2 镍电极概述 (3) 2.1 碱性电池中镍电极的种类 (3) 2.1.1袋式或有极板盒式镍电极 (3) 2.1.2 粘结式镍电极 (4) 2.1.3 烧结式镍电极 (4) 2.1.4 泡沫式镍电极 (5) 2.1.5 纤维式镍电极 (5) 3 氢氧化镍的晶体结构及性质 (6) 4 氢氧化镍的制备方法 (7) 4.1 化学沉淀法 (7) 4.1.1 缓冲溶液法 (7) 4.1.2 络合沉淀法 (7) 4.1.2 直接生成法 (7) 4.1.3 均相沉淀法 (8) 4.1.4 离子交换树脂法 (8) 4.1.5 Chimie douee技术 (8) 4.2粉末金属法 (8) 4.2.1高压水解法 (8) 4.2.2硝酸氧化法 (9) 4.3 电解合成法 (9) 4.3.1电化学浸渍法 (9) 4.3.2 盐电解法 (9) 参考文献 (10)
机械工程概论结课论文
机械工程发展与展望姓名：罗欢 班级：机自卓工班 学号：120101040022 日期：2012.12.10 指导老师：贲红艳
摘要：我国机械工程研究领域近年来取得了一系列突出进展和原创性成果，为我国机械工程和经济建设提供了大批新理论、新技术和新方法，在国内外产生了重要影响，有的领域已在国际学术界占有一席之地。虽然如此，我国机械工程科学在国际上总体还处于落后地位。未来制造业发展总趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化。制造技术的发展总趋势是基于资源节约和环境保护基础上的数字网络化、高效精确化、智能集成化及制造极端化。 关键词：机械学科重大成果发展趋势发展策略 前言 21世纪人类社会主要面临四大问题：气候变暖、资源枯竭、人口增加、环境恶化。随着时间的推移，这些问题将变得越来越严峻而不可逾越。人们将会发现：生态的保护可能比经济更为重要。中国将成为世界最大能源消耗国。20年后，由于石油、煤的枯竭，核能、太阳能、地热能、风力能、水力能的利用占整体能源的比重将会大增。 未来制造仍然是创造人类文明财富、促进人类进步的主要手段之一。制造业是国民经济的支柱产业，它与其他产业相互支撑而推动生态建设和经济增长。面对上述重大问题，制造业及其科学技术面临着严峻挑战。 由于中国将实现从“制造大国”向“制造强国”的战略转变，要实现此战略转移，关键在于制造技术及其产品的创新。制造业之间的竞争，说到底是科技的竞争。产品的创新和自主品牌的打造是中国制
造业面临的重要挑战。 如果我们能正确认识、预测和面临这些挑战，及时采取应对战略和策略，大力加强制造科技及其产品的原始创新和自主创新，中国就可成为制造强国，中国高端品牌产品将可与美日欧并驾齐驱，中国制造业将立于世界之林。
计算流体力学论文
自然环境和工程装置中的流动常常是湍流流动，模拟任何实际过程首先遇到的就是湍流问题，而湍流问题本身又是流体力学理论上的难题。 对湍流最根本的模拟方法是在湍流尺度的网格尺寸内求解瞬态的三维N-S 方程的全模拟方法，此时无需引进任何模型。然而由于计算方法及计算机运算水平的限制，该种方法不易实现。另一种要求稍低的方法是亚网格尺寸度模拟即大涡模拟（LES ），也是由N-S 方程出发，其网格尺寸比湍流尺度大，可以模拟湍流发展过程的一些细节，但由于计算量仍然很大，只能模拟一些简单的情况，直接应用于实际的工程问题也存在很多问值题[1]。目前数模拟主要有三种方法：1.平均N-S 方程的求解，2.大涡模拟（LES ），3.直接数值模拟（DNS ），而模拟的前提是建立合适的湍流模型。 2、基本湍流模型 常用的湍流模型有： 零方程模型：C-S 模型，由Cebeci-Smith 给出；B-L 模型，由Baldwin-Lomax 给出。一方程模型：来源由两种，一种从经验和量纲分析出发，针对简单流动逐步发展起来，如Spalart-Allmaras(S-A)模型；另一种由二方程模型简化而来，如Baldwin-Barth(B-B)模型。二方程模型：应用比较广泛的两方程模型有Jones 与Launder 提出的标准k-e 模型，以及k-omega 模型。 2.1 零方程模型 上世纪30年代发展的一系列湍流的半经验理论，如Prandtl 的混合长度理论、Taylor 的涡量输运理论、von Karman 的相似性理论等，本质上即是零方程湍流模型。零方程模型直接建立雷诺应力与平均速度之间的代数关系，由于不涉及代数关系故称为另方程模型： ''m u u v y ρρε?-=? 其中m ε称为涡粘系数，他与分子的运动粘性系数ν有相同的量级。对于一般的三维的情况，上式可写为： '' 223 i j m ij ij u v S K ρεδ-=- K 为单位质量的湍流脉动动能。为了发展上述方法，需要建立m ε与平均速度之间的关系。1925年，普朗特沿这一方向做了重要工作，提出可混合长度理论，混合长度理论认为，存在这样的长度l ,在此长度内流体质点运动是自由的（不与
流体力学发展史
流体力学发展简史 流体力学作为经典力学的一个重要分支，其发展与数学、力学的发展密不可分。它同样是人类在长期与自然灾害作斗争的过程中逐步认识和掌握自然规律，逐渐发展形成的，是人类集体智慧的结晶。 人类最早对流体力学的认识是从治水、灌溉、航行等方面开始的。在我国水力事业的历史十分悠久。 4000多年前的大禹治水，说明我国古代已有大规模的治河工程。 秦代，在公元前256-前210年间便修建了都江堰、郑国渠、灵渠三大水利工程，特别是李冰父子领导修建的都江堰，既有利于岷江洪水的疏排，又能常年用于灌溉农田，并总结出"深淘滩，低作堰"、"遇弯截角，逢正抽心"的治水原则。说明当时对明槽水流和堰流流动规律的认识已经达到相当水平。 西汉武帝（公元前156-前87）时期，为引洛水灌溉农田，在黄土高原上修建了龙首渠，创造性地采用了井渠法，即用竖井沟通长十余里的穿山隧洞，有效地防止了黄土的塌方。 在古代，以水为动力的简单机械也有了长足的发展，例如用水轮提水，或通过简单的机械传动去碾米、磨面等。东汉杜诗任南阳太守时（公元37年）曾创造水排（水力鼓风机），利用水力，通过传动机械，使皮制鼓风囊连续开合，将空气送入冶金炉，较西欧约早了一千一百年。 古代的铜壶滴漏（铜壶刻漏）--计时工具，就是利用孔口出流使铜壶的水位变化来计算时间的。说明当时对孔口出流已有相当的认识。 北宋（960-1126）时期，在运河上修建的真州船闸与十四世纪末荷兰的同类船闸相比，约早三百多年。 明朝的水利家潘季顺（1521-1595）提出了"筑堤防溢，建坝减水，以堤束水，以水攻沙"和"借清刷黄"的治黄原则，并著有《两河管见》、《两河经略》和《河防一揽》。 清朝雍正年间，何梦瑶在《算迪》一书中提出流量等于过水断面面积乘以断面平均流速的计算方法。 欧美诸国历史上有记载的最早从事流体力学现象研究的是古希腊学者阿基米
化工学科前沿结课论文 (3)
化工新技术结课论文 ---煤炭直接液化用催化剂的研究进展 煤炭直接液化用催化剂的研究进展 【摘要】我国煤炭储量丰富,煤液化制油技术是缓解我国一次能源结构中原油供应不足的措施。而催化剂在煤直接液化中发挥着重要的作用。本文论述了煤炭直接液化用催化剂的分类，催化原理以及应用前景及进展。论述了铁催化剂、超微高分散性催化剂、微生物酶催化剂在煤液化方面的研究。以推进煤直接液化的工业应用。 【关键词】煤炭直接液化催化剂进展
0．引言 世界上煤的储量比石油丰富得多，有可能成为未来燃料的主要来源[1]。煤直接液化能够提供分子量比原煤低，H/C原子比比原煤高的液体燃料, 仍是广泛研究的从煤制备洁净液体材料的重要途径[2] , 公认的比较成功的煤直接液化工艺有两段或多段工艺和煤油共处理工艺，近年来还有铁基催化剂、超微高分散性催化剂、微生物酶催化剂、煤与废塑料在直接液化应用中的研究。从某种程度上来讲，一种煤直接液化工艺开发的成功与否, 取决于其采用的催化剂。根据煤直接液化工艺的特点, 可将煤液化催化剂分为两大类: 一类用于从煤直接生成液化油, 另一类用于将液化油进一步提质制备满足市场需要的运输燃料油。 1．煤直接液化的原理 煤直接液化是煤在一定温度、压力和催化剂的作用下加氢转化的过程[3]，煤分子中的一些键能较小的化学键发生热断裂，成较小分子的自由基。在加氢反应中所使用的循环油通常采用H/ C较高的饱和烃，在加压时又有相当量的气相氢溶于循环油中，两者均提供使自由基稳定的氢源。由于C—H键比H—H键活泼而易于断裂。因此，循环油是主要的供氢载体，催化剂的功能是促进溶于液相中的氢与脱氢循环油间的反应，使脱氢循环油加氢并再生。在直接液化过程中，煤的大分子结构首先受热分解，而使煤分解成以结构单元缩合芳烃为单个分子的独立的自由基碎片。在高压氢气和催化剂存在下，这些自由基碎片又被加氢，形成稳定的低分子物。自由基碎片加氢稳定后的液态物质可分成油类、沥青烯和前沥青烯等三种不同成分,对其继续加氢，前沥青烯即转化成沥青烯，沥青烯又转化为油类物质。油类物质再继续加氢，脱除其中的氧、氮和硫等杂原子，即转化为成品油。成品油经蒸馏，按沸点范围不同可分为汽油、航空煤油和柴油等[4]。催化剂的作用是吸附气体中的氢分子,并将其活化成活性氢以便被煤的自由基碎片接受。煤直接液化是生产液体燃料的替代品和煤基材料的重要方法，是煤炭高效洁净利用技术的方向之一。经过近一个世纪的研究和发展，煤直接液化技术已基本成熟。要使煤炭直接液化达到商业可行的目标，开发有效、环境友好和成本低廉的催化剂是关键技术之一。 2.煤直接液化用催化剂 2.1煤直接液化用催化剂的分类 作为煤炭直接液化催化剂，可分为三大类。第一类是钴（Co）钼（Mo）、镍（Ni）催化剂；第二类是金属卤化物催化剂，如ZnCl2、SnCl2等；第三类是铁系催化剂，包括含铁的天然矿石、含铁的工业废渣和各种纯态铁的化合物（如铁的氧化物、氢氧化物和硫化物）。研究表明，第一类催化剂的催化活性较高，但这类催化剂价格比较昂贵而且丢弃对环境污染比较严重，因此用后需要回收。第二类金属卤化物催化剂属酸性催化剂，裂解能力强，但对煤液化装置有较强的腐蚀作用。第三类铁系催化剂活性/价格比高，进入灰渣对环境没有污染，是目前煤炭直接液化催化剂研究的重点方向。 2.2催化原理 催化原理的研究主要集中于铁基化合物及钼的化合物, 而这两种类型催化剂的催化机理又都与硫有关, 因为硫在煤液化中的加入都促进了这类催化剂活性的提高。黄铁矿在煤液化中的催化作用早为大家所公认,穆斯堡尔谱测定铁硫化物催化剂在煤液化时的转化机理表
流体力学论文方法
万方数据 万方数据 流体力学在工程建设中的应用 作者：李建强 作者单位：华东交通大学土木建筑学院, 刊名： 华东交通大学学报 英文刊名： JOURNAL OF EAST CHINA JIAOTONG UNIVERSITY 年，卷(期)： 2001，18(3) 被引用次数： 2次 参考文献(3条) 1.屠大燕流体力学与流体机械 1996 2.张也影流体力学 3.周谟仁流体力学泵与风机 1994 相似文献(10条) 1.学位论文刘芸港口集装箱物流的流体力学模拟 2005 由于集装箱在运输过程中的优势以及适箱货物的不断增多，集装箱港口的发展在地区经济中占有越来越重要的地位，为了取得更大的经济效益各个 港口展开了货源之争，要使港口更具有吸引力，其必须有良好的服务、效率才能使得港口在巨大的竞争中占有一定的优势。 目前，关于港口集装箱物流的研究仅限于管理科学等所谓“软科
学”方面的研究。这些研究往往首先假设其不变的流动方式，然后在此基础上进行 管理方法上的优化。上述研究方法忽视了集装箱物流本身所具有的自然流动属性，因而不能反映出集装箱最佳的物流状态。 本文认为，物流现象具有自然界中物质运动的内在规律，且其中一些未知的状态及属性应该能够通过对比自然流体而做出诠释。注意到港口集装箱 物流与流体的相似性，本文提出了采用经典流体力学原理模拟、研究港口集装箱物流的想法。 本文首先建立了港口集装箱物流与流体力学概念体系的比照关系，再运用流体力学的质量守恒、动量定理等原理，针对港区道路中的集装箱车流进 行了分析，对集装箱车流在港区道路中呈现的不同流态进行了判别，最后导出港内道路保持最大通行能力且不造成堵塞的最优长度表达式。本文在推导 过程中采用了稠密车流线性化密度分布的假设，并在此基础上利用几何原理解决了时空积分的困难。 港内道路长度计算公式的导出为港口道路设计提供了理论上计算依据。本文通过对上述公式的分析，讨论了如何根据最大车流量及其预计的持续时 间规划港区道路长度、如何在既有港区道路现状下控制车流峰值延时及限速、如何根据堆场的装卸效率设置集装箱闸口数量及位
环境工程概论课程论文
浅谈可持续发展是化学工业的必由之路 能动141506123 田厚众 摘要： “可持续发展”的观念于1987年联合国环境与发展署在《我们共同的未来》中首先提出，并于1992年6月被发表在《里约热内卢宣言》上, 从那以后人类开始把减轻地球环境负荷作为共同的努力目标。可持续发展是指既满足当代的需求, 又不危及后代满足其发展需求能力的发展。可是人们长期以来单纯的经济发展观, 导致了地球环境的全方位污染与生态平衡的严重失调。统计的结果也表明, 化学工业为最大的有害物质释放工业, 超过排在前10名的其他个行业的总和，因此，可持续发展是化学工业的必由之路。 关键词： 可持续发展经济结构生态环境化学工业 正文： 实施可持续发展的必要性 当前，我国国民经济得以迅猛发展，然而，值得注意的是，中国经济在目前却遇到了严重的问题，尤其我国经济社会发展与人口、资源、环境方面的矛盾日益突出，经济发展的困难重重，大体有以下几个方面：（1）我国经济整体素质不高。与一些发达国家相比，综合国力还不够强，科技水平明显落后，经济结构不尽合理，尚未摆脱粗放型经济增长方式，经济质量和效益不高。（2）人口总量庞大，人口素质较低。到本世界中叶，我国人口总量高峰、就业人口高峰、老
龄人口高峰将接踵而至，人口素质不高的状况短期难以改变，严重制约经济发展和人民生活水平的提高。（3）资源短缺，人均资源明显不足。（4）生态环境恶化趋势极为严重。部分地区环境污染和生态破坏令人触目惊心，部分大中城市污染形势日益严峻。工业固体废物产生量急剧增加。全国大气污染、排放总量多年处于较高水平，城市空气污染普遍较重，酸雨面积已占全国面积的1/3。水土流失情况严重，全国流失面积已达3.6亿公倾，约占国土面积的38%，并且仍在继续增加。土地荒漠化、草原沙化面积仍在快速扩散。七大水系污染严重。事实证明，我国在发展过程中面临的人口资源环境压力越来越大，我们不能走人口增长失控、过度消耗资源、严重污染环境破坏生态平衡的发展道路，这样的发展不仅不能持久，而且最终会给我们子孙后代带来难以解决的问题。必须坚定不移地走可持续发展道路。党的十五大报告指出：“我国是人口众多，资源相对不足的国家，在现代化建设中必须实施可持续发展战略。因此，当前我国经济要想保持高度持续增长，必须审时度势，立足现实，找准问题的突破口，努力实现中国经济的可持续发展战略。 化学工业的概况 化学工业（chemical industry）又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的过程工业。包括基本化学工业和塑料、合成纤维、石油、橡胶、药剂、染料工业等。
流体力学结课论文
谈流体力学的研究内容及发展简史 流体力学是力学的一个独立分支，是一门研究流体的平衡和流体机 械运动规律及其实际应用的技术科学，在许多工业部门中都有着广泛应 用，航空工业中飞机的制造离不开空气动力学；造船工业部门要用到水 动力学，与土建类各专业有着更加密切的关系，了解流体动力学的研究 内容及发展简史对学习流体力学知识具有的一定的引导作用，为以后的 学习铺设台阶，引起学习的兴趣。 流体力学的研究内容 流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中随时随地都 可遇到流体，所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。 大气和水是最常见的两种流体，大气包围着整个地球，地球表面的70% 是水面。大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等) 乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容。 流体力学既包含自然科学的基础理论，又涉及工程技术科学方面的 应用。此外，如从流体作用力的角度，则可分为流体静力学、流体运动 学和流体动力学；从对不同“力学模型”的研究来分，则有理想流体动力 学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛 顿流体力学等。 在流体力学中为简化计算，对流体模型做出了假设：质量守恒;动量 守恒;能量守恒。 在流体力学中常会假设流体是不可压缩流体，也就是流体的密 度为一定值。液体可以算是不可压缩流体，气体则不是。有时也会 假设流体的黏度为零，此时流体即为非粘性流体。气体常常可视为 非粘性流体。若流体黏度不为零，而且流体被容器包围（如管子）， 则在边界处流体的速度为零。 流体的主要物理性质： 1、流体：只能承受压力，一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。液体 有一定的体积，存在一个自由液面；气体能充满任意形状的容器，无一 定的体积，不存在自由液面。 2、流体的连续介质模型 微观：流体是由大量做无规则运动的分子组成的，分子之间存在空隙，但在标准状况下，1cm3液体中含有3.3×1022个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×1019个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.2×10-7cm。 宏观：考虑宏观特性，在流动空间和时间上所采用的一切特征尺度和特征时间都
生物工程概论结课论文
生物工程概论结课论文 --崔成成化工B092 一、课程简要内容。 1.本课程先从绪论开始，向我们介绍了生物工程与生物技术的含义，即指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合来改造或者重新设计细胞的遗传特性，培育出新的品种；以工业规模利用现有生物体系、生物化学过程来制造工业产品。换句话说，就是将活的生物体、生物体系或生命过程产业化的过程。然后介绍了生物技术的产生及其发展史，大体分为：传统生物技术、近代生物技术和现代生物技术。从生物技术的发展看出，在以生命科学为主要科学的今天，生物技术已经从人们最基本的衣、食、住、行，影响到人们的生活生产，乃至于人类对自身身体奥秘的探索。总之，生物技术影响到各行各业，跃居为21世纪最热门的领域之一。 2.课程第二部分开始详细介绍生物工程的五大基本内容，即基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程。同时也指出是生物技术的六大特征：高效益，高智力，高投入，高竞争，高风险，高势能。 (1).基因工程 基因工程是20世纪70年代以后兴起的一门新兴技术。所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA 分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。以上可以看出基因工程的实施至少四个必要条件：目的基因、工具酶、载体、受体细胞。现阶段基因工程主要应用于农牧业，食品工业。如转基因鱼，转基因牛，转鱼抗寒基因的番茄等；环境保护，基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。利用基因工程培育的指示生物能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物；医学。基因工程药品的生产，基因工程胰岛素，基因工程干扰素等。 (2).细胞工程 细胞工程是指在细胞水平上对生物体进行遗传操作的技术，通过离体培养、细胞核移植、细胞融合等技术，使生物的某些特征向人们需要的方向改变，1|华北科技学院
流体力学小论文
流体力学导论的小论文 生 活 中 伯 努 利 方 程 的 应 用
生活中伯努利方程的应用 一、现象描述： 生活中有关流体力学方面有趣的事情，还是比较多的，尤其是伯努利方程的应用。如果留心的话，我们会经常发现：在宿舍阳台处的门外有风的前提下，宿舍里的门（在不锁的前提下）会随着阳台处的门的打开，而自动打开，至于什么原因造成此现象，我们可以从流体力学角度思考。 此图描绘的就是上面所阐述的情况（由于在word里不太好画，所以采取了手绘和手机拍摄的操作），左边表示的均是宿舍阳台处的门，右边均是宿舍外出的门。图中上面的两个门的情况是，“阳台门”是处于锁着的状态（阳台外有空气流动），“外出门”是处于关着的状态，但没锁；下面的两个门描述的情况是，当“阳台门”打开时，“外出门”会自动打开。 二、现象中所蕴含的流体力学问题： 这里面所蕴含的流体力学问题，就是伯努利方程的应用，假设流体是无粘不可压缩的理想流体，由“外出门”的内侧到外侧间建立的伯努利方程式如下：
22001122u p u p gz gz ρρ ++=++ 其中，0u ：空气流动的速度，0p ：大气压，ρ：流体密度 1u ： “外出门”外的速度，且10u = ，1p ：“外出门”外的压强 且两个门皆处于同一水平线上，所以伯努利方程简化为 20012u p p ρρ += 从式子中，可看出201002u p p ρ-= >，即10p p >，所以“外出门”可以自动打开。 具体的图表示如下： 三、这一问题的解决方案： 1. 可以在门缝处贴上“贴垫”，如下图所示：
据了解，这个方法确实不错，我试验过，如果做得好的话，即使人拉，也要费些力气。 2. 给门安装上弹簧，借助弹簧的力，抵消掉10p p p =- 的作用，使门不至于在 风的作用下，总是自动打开。 四、小结： 生活中有趣的事情不仅仅是这些儿，还有很多，只要你善于观察，流体力学 将会布满于整个世界。试问，流体力学上哪一个伟大的发明和重要理论的产生，不是起源于现实生活中呢？如果牛顿碰不到苹果掉下这一情况，或是苹果不是掉在牛顿头上，那么今天很有可能就没有“万有引力”之说。 通过写这篇小论文，我还是很有收获的，至少学会了要多注意观察身边的事物，多留心生活中有趣的现象，以及应根据现象，认真思考其中所蕴含的原理所在，进而增长和巩固知识。
化学工程课程英文翻译
化学工程课程英文翻译 数学 Math，Mathematics 算术 Arithmetics 代数Algebra， 几何 Geometry 三角 Trigonometry 微积分 Calculus
高等数学 Higher Mathematics 线性代数 Linear Algebra 基础生命学 Basic Life Science 大学英语College English 大学物理College Physics 普通化学 General Chemistry 无机化学Inorganic Chemistry 有机化学 Organic Chemistry 分析化学 Analytical Chemistry
生物化学 Biochemistry 物理化学Physical Chemistry 高分子化学Polymer Chemistry 环境化学Environmental Chemistry 合成化学Synthetic Chemistry 体育Physical Education 结构化学 Structure Chemistry 材料化学 Material Chgemistry 有机合成化学 Organic Synthetic Chemistry
频谱识别Srectrum Identification 概率 Probability 药理学 Pharmacology 药物合成 Drug Synthesis 传质与分离工程Mass Transfer and Separation Engineering 应用电化学Applied Electrochemistry 压力容器设计Design of Pressure Vessel 电化学Electrochemistry
流体力学l论文
流体力学原理在煤矿通风系统分析与风机选择中的应用 院系 专业 班级 姓名 学号 指导教师
流体力学原理在煤矿通风系统分析与风机选择中的应用 摘要矿井的通风就是流体在井下巷道中的流动，通过应用流体力学原理同时结合煤矿井下的环境。针对各巷道的特点对局部阻力成因进行分析，对各种参数进行计算，用科学的方式选择合理的通风方式和通风设备，同时得出解决井下通风过程中出现的一系列的问题的方法。 关键词流体力学参数计算通风设备涡漩 由于煤矿井下在生产的过程中会产生有毒、有害、有爆炸性的气体、粉尘等物质，但为了保证工作场所人员的安全、健康的工作《煤矿安全规程》规定这些气体、粉尘不得超过规定值。基于此就需要对井下各工作地点创造良好的通风环境，保证有足够的新鲜空气，使气温适宜。煤矿井下巷道风流运动过程中。由于巷道两帮条件的变化。均匀流在局部地区受到局部阻力物（如巷道断面突然变化、风流分叉与交汇、巷道转弯等）的影响而破坏，引起风流流速的大小、方向或分布的变化，产生涡漩等．造成风流的能量损失，同时又有可能引起瓦斯等有害气体的积聚，从而给安全带来隐患。为了解决这些问题就需要对矿井的通风过程中的一些参数进行计算选择合理的通风方式和通风设备就显得尤为重要。矿井局部通风机是煤矿采掘中不可缺少的通风安全设备，其性能特性的优劣直接与煤矿生产安全紧密相关。从流体力学原理出发．以风机为例，给出合理选择风机的科学依据和方法，这对实现节能、安全、高效生产具有积极意义。 1 煤矿井下风流流动状态 风流在同一巷道中，因流速的不同，形成质不同的流动状态。通过实验表明，流体在直巷内流动时，在一般情况下，当Re < 2000-3000流体状态为层流,当Re > 4000时流动状态为紊流，在Re = 2000-4000的区域内时，流动状态可能能是层流．也可能是紊流。随着巷道的粗糙程度，风流根据进入巷道的情况等外部条件而定。而层流流动时，只存在南黏性引起的各流层间的滑动摩擦力；紊流流动时，则有大小不同的涡体动荡于各流层之间，除了黏性阻力外，还存在由于质点掺混、互相碰撞所造成的惯性阻力。 巷道风流流态与巷道平均风速、断面及巷道周界长有关，具体表示为： 根据此公式可以计算出风流在巷道中的流动状态。 2 巷道通风阻力流体力学原理 2.1局部阻力的分析
工程化学结课论文
结课论文 工 程 化 学 基 础
金属的腐蚀 摘要：随着人类社会的发展，金属随处可见，人们对金属的依赖越来越强,但金属的腐蚀给人们的生活和生产带来了很大的不便，本文就金属腐蚀的种类与原因向大家进行论述 关键字：金属腐蚀，种类，原因，速率 金属腐蚀是指金属和周围介质发生化学或电化学作用而引起的变质和破坏，它是一个自发的过程，金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态,。金属腐蚀直接或间接地造成巨大的经济损失，估计世界上每年由于腐蚀而报废的钢铁设备相当于钢铁年产量的25%左右，甚至还会引起停工停产，环境污染，危机人身安全等严重的事故。根据金属腐蚀过程的不同特点，可将其主要划分为化学腐蚀，电化学腐蚀和生物腐蚀三大类。 一，化学腐蚀 化学腐蚀指单纯地由化学作用而引起的腐蚀，是金属与周围直接发生氧化还原反应而引起的破坏。该腐蚀发生在非电解质溶液中或干燥的气体中，在浮士德过程中不产生电流，例如，电气绝缘体，润滑油，液压油以及干燥空气中的氧气，硫化氢，二氧化硫，氯气的物质与电气，机械设备中的金属接触时，在金属表面生成的氧化物，硫化物，氯化物等，都属于化学腐蚀。 二．电化学腐蚀 电化学腐蚀是指由于行成了原电池而引起的腐蚀，其原理与电池作用没有本质的区别。电化学腐蚀又分为腐蚀电池，析氢腐蚀和吸氧腐蚀。通常把引起腐蚀的原电池叫做腐蚀电池，发生氧化反应的电极称为阳极，它是电极电势较小的电对；发生还原反应的电极成为阴极，它是电极电势较大的电对。因为有电流通过电极而使电极电势偏离原来的平衡电极电势值的现象，叫做电极的极化，此时的电极电势叫极化电势。没有静电流通过时的电极电势称为平衡电势。电极极化可
流体力学结课论文
离心通风机气体流动的流体力学分析 摘要:本文从流体力学的角度进行了详尽的分析研究,介绍了风机的选型对抽风 量的影响，探讨了管路系统中的摩擦阻力、局部阻力、风管直径大小、弯头的曲 率半径等对风量风压的影响; 同时介绍了离心风机特性、 抽风系统的管网特性, 管网中实际阻力与风机额定风压及风量的关系;应用计算流体力学软件 ＦL ＵＥ ＮT 对４-７3 №10D 离心式通风机内部的三维气体流动进行了数值模拟分析， 重点分析了各个部分的压强和速度分布。 关键词：管网特性；离心式通风机；三维数值模拟;压力场;流场 1 引言 由于通风机流场的试验测量存在许多难，使得数值模拟成为研究叶轮机械流 场的一种重要手段。随着计算流体力学和计算机的快速发展，流体机械的内部流 场研究有了很大的进展，从二维、准三维流动发展到全三维流动。Guo 和K ｉｍ 用定常和非定常的三维RANS 方法分析了前向离心通风机流动情况；Carolus 和 Ｓtr ｅmel 通过CFX 针对风机进风处的湍流分析得出压强和噪声的关系;Ｍe ａ khail 等利用ＰIV 试验方法和ＣF Ｘ模拟相结合的方法对叶轮区域进行了分析。 但是很多的研究者都是选取某一个流道或单元作为研究对象，从而忽略了蜗壳的 非对称性导致流动的非轴对称性，或者把实际风机模型简化无法得到真正的内部 流场。本文运用商业软件 FL ＵENT6. ３,对4-7３№10Ｄ离心式通风机在设计工 况下进行定常三维流动数值模拟，捕捉内部流动现象,揭示风机流动实际情况， 为风机的进一步改进,扩大运行工况提供理论依据。 2 抽风系统的流体力学分析 ２.1 摩擦阻力对抽风量和风压的影响 空气沿通风管道内流动时会产生两类阻力,一是由空气和管壁间的摩擦所造 成的摩擦阻力（又称沿程阻力)；二是空气经过风管内某些部件(如弯头、三通、 吸风罩、蝶阀等)时发生方向和速度的变化以及产生涡流等原因而产生的局部阻 力。圆形风管单位长度的摩擦阻力可按下式计算: 2 νρλD P mr = 式中： P mr ——圆形风管单位长度的摩擦阻力，Ｐa ／m ； λ —— 摩擦阻力系数； ν —— 风管内空气平均流速,m/s ； ρ —— 空气的密度,k ｇ／m ３; D —— 圆形风管的直径，m 。 在计算这两类阻力时，通常是按照层流状态来取摩擦阻力系数λ的，这时，
化学工程与工艺专业概论
化学工程与工艺专业认识 及发展趋向 姓名郭晓娜 专业化学工程与工艺 班级工艺（定单）2009
摘要：介绍自己对化学工程与工艺这一专业的认识，学习过程中的体会；在大致了解了本专业的基础上，浅谈自己对本专业的发展情况的看法。 前言：近年来，随着科技的不断进步，各行各业都显示出勃勃生机，而与人们生活息息相关的化学工业更是显示出支柱产业的地位。走进化工天的，一切都充满了新奇，原来社会的绚丽多彩源于此。化学工程与工艺，将发挥越来越重要的角色，发展前景无限广阔。其中，能源化工和精细化工更为值得期待。 一、专业了解 化学工程与工艺专业，具有两大特色：一是工程特色显著，对化学反应、化工单元操作、化工过程与设备、工艺过程系统模拟优化等知识贯穿结合，；二是专业口径宽、覆盖面广，能够开拓学生从事科学研究、产品开发的能力，在精细化学品、涂料及应用、高分子化工与工艺等方面更有研发和应用能力。基于以上两点，本专业学生能在化工、轻工、医药、环保、军工、冶金、汽车、机电等众多工业领域施展才华。主要学习化学基础、化工单元操作、化学反应工程、化工工艺与过程、化工优化与模拟等化工基本原理、研究方法和管理知识，受到化学与实验技能、工程制图能力、工艺设计方法、电子与电工技术、计算机应用、外语能力、科学研究方法的基本训练。初步掌握一门外语，能比较顺利的阅读本专业的外文书刊，具有听、说、写的基础。 化学工程与工艺又分为以下几个研究方向： 1.化工工艺方向 培养目标：通过学习基础化学、化工单元操作、化工热力学、化学反应工程、化学分离工程及化工工艺学等课程的基本理论和工程实践知识，初步掌握化工生产的基本原理、生产工艺过程与设备的基础理论、基本知识和设计方法。本专业毕业生具有对化工新产品、新工艺、新设备、新拄术研究和开发的初步的能力；具有对化工生产技术经济分析与生产管理的能力。 主要课程：无机化学、有机化学、物理化学、化工工艺学、工业催化反应工程、化工仪表、分离工程等。 就业范围：可从事化工生产过程运行、研究、开发、设计和管理工作。适合于化工厂、化肥厂、焦化厂、煤气厂、制药厂等化工企业的技术和管理工作，也适应于化工研究和设计单位的开发设计工作。 2、工业分析方向 培养目标：掌握化学分析与现代仪器材分析基本原理的技术，从事各工业部门开发与研究的高级工程技术人才。通过本科四年学习，使学生获得无机化学、分析化学、有机化，掌握化学分析与现代分析仪器的理论、操作方法、分析技能与各个领域的发展趋向，具有选择拟定和改进分析方案，研究有关工业分析方面问题的能力。 主要课程：无机化学、化学分析、有机化学、物理化学、结构化学、计算机语言、电化学分析、发射光谱及原子吸收光谱分析、气液相色谱分析、有机分析、可见紫外及红外分光光度分析、核磁的质谱分析。 就业范围：可以在化工、煤炭能源转化、冶金、垃质矿物、环保、轻工、食品、建材及商检等部门的大中型实验室、研究所从事开发研究及教育管理等工作。3、精细化工方向 培养目标：培养能从事精细化工产品合成、生产、工艺设计及研制开发的高级工程技术人才。
流体力学的学习方法
高等流体力学 1．3．3Method in Fluid Mechanics General 一：Experiments and Observation https://www.wendangku.net/doc/eb9047789.html,b Experiments(Scaling experiments)，实验本人不信，别人相信，而计算自己相信， 别人不相信。 2.Field Experiments 3.Field Observation Objects: 1) Finding New Phenomena 2) Verifying New Hypothesis, Theories and Results Steps: 1) Fixing programs(Objectives, Aims, Goals, Procedure, Time table) 2) Preparing Set-ups and Instruments(Equipments): LDV=Laser Doppler Velocimeter, PIV=Particle Image Velocimeter 3) Recording Data 4) Processing Data (发展方向，用不完全数据获取信息，新技术：4－D Assimilation 四维同化) 5) Analyzing Results Key points of Experimental work 1. Making clear objectives and limitations 交通流的时间序列问题 2. Having exactness and exclusiveness 3. Having simplicity and practicability 4. Having reproducibility and Rebustness 5. Noticing ordinary and unparticular, extraordinary results 二：Chance Finding Necessary conditions for grasping chances 1.Foundation of knowledge 2.Fast response to extraordinary phenomena 3.Diverge thinking Key points 1.Having Imagination, Bold practice 2.Looking highly upon academic facts, Trying to find truth and making practice 3.Trying to verifying the hypothesis carefully 4.Disregarding errors or mistakes in time and following truth 5.Summarizing results in time 三：Imagination/Imaging Imagination=creatively thinking Creation ability=Amount of knowledge ×Divergent thinking Origins of Imagination 1.Stimulation of difficulties 2.Encourage of curiosity 3.Thinking unceasingly 4.Inspiration of discussion 四：Reasoning methodically Classification of Reasoning
流体力学及其应用论文-推荐下载
流体力学及其应用论文 流体力学的概念： 流体力学，是研究流体(液体和气体)的力学运动规律及其应用的学科。主 要研究在各种力的作用下，流体本身的状态，以及流体和固体壁面、流体和流 体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。流体力学是连续介质 力学的一门分支，是研究流体（包含气体及液体）现象以及相关力学行为的科 学。可以按照研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学，还可按应用 范围分为水力学，空气动力学等等。 流体力学的概述： 试高
空气的流动在日常生活中是看不见的，但低速气流的流动却与水流有较大 的相似性。日常的生活经验告诉我们，当水流以一个相对稳定的流量流过河床 时，在河面较宽的地方流速慢，在河面较窄的地方流速快。流过机翼的气流与 河床中的流水类似，由于机翼一般是不对称的，上表面比较凸，而下表面比较 平，流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水，流速较快，而流过机翼 下表面的气流正好相反，类似于较宽地方的流水，流速较上表面的气流慢。根 据流体力学的基本原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小， 这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高，换一句话说，就是大气施加与机 翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大，二者的 压力差便形成了飞机的升力。简单来说，飞机向前飞行得越快，机翼产生的气 动升力也就越大。当升力大于重力时，飞机就可以向上爬升；当升力小于重力 时，飞机就可以降低高度。 流体力学的研究范围： 同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
材料化学导论课程论文
材料化学是从化学的角度研究材料的设计、制备、组成、结构、表征、性质和应用的一门科学。它既是材料科学的一个重要分支，又是化学学科的一个组成部分，具有明显的交叉学科、边缘学科的性质。它的内涵在于（2）……随着国民经济的迅速发展以及材料科学和化学科学领域的不断进展，作为新兴学科的材料化学发展日新月异。 本专业的设立目标在于培养较系统地掌握材料科学的基本理论与技 术，具备材料化学相关的基本知识和基本技能，能在材料科学与工程及其 相关的领域从事研究、教学、科技开发及相关管理工作的材料化学高级专 门人才。它要求本专业学生主要学习材料科学方面的基本理论、基本知识 和基本技能，受到科学思维与科学实验方面的基本训练，具有运用化学和 材料化学的基础理论、基本知识和实验技能进材料研究和技术开发的基本 能力。本专业毕业生应掌握数学、物理、化学等方面的基本理论和基本知 识；掌握材料制备（或合成）、材料加工、材料结构与性能测定等方面的 基础知识、基本原理和基本实验技能；了解相近专业的一般原理和知识； 熟悉国家关于材料科学与工程研究、科技开发及相关产业的政策，国内外 知识产权等方面的法律法规；了解材料化学的理论前沿、应用前景和最新 发展动态，以及材料科学与工程产业的发展状况；掌握中外文资料查询、 文献检索以及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法。具有一定的实 验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学 术交流的能力。 应用化学专业的学生无须像以上所述的那样去严格要求自己，但是， 若在学好自己的专业课程之余还有精力去进一步了解材料化学的话，那也 是多多益善的，毕竟各学科之间是有交集的。（3）…… （4）…… （5）…… 其一高分子材料 高分子材料已经和金属材料、无机非金属材料并驾齐驱，在国际上被列为一级学科。 从化学角度来定义，高分子是由分子量很大的长链分子所组成，而每个分子链都是由共价键联结的成百上千的一种或多种小分子构造而成。高分子的分类有多种，按来源可分为天然高分子、天然高分子衍生物、合成高分子；据用途可分为结构高分子和功能高分子；据工业产量和价格还可分为通用高分子、中间高分子、工程塑料以及特种高分子等等。 高分子材料的功能很多且应用十分广泛。就结构高分子而言，大家知道最多的当属塑料、橡胶和纤维。其中塑料产量最大，主要用于包装材料、结构材料、建筑材料以及交通运输材料；橡胶主要用于制造轮胎；纤维主
【优秀毕设】流体力学论文
黑龙江工业学院结课论文 《流体力学》 姓名：邢海滨 学号：07071101009 年级：11级安全技术管理 学科专业：安全技术管理专业 二级院系：资源工程系 日期：2013.11.20
2013-2014年第一学期《流体力学》科目考查卷 专业：安全技术管理班级：任课教师：王丽敏 姓名：邢海滨学号：07071101009 成绩： 浅谈流体力学 摘要：流体力学是力学一个独立的分支，是一门研究流体（液体和气体）的平衡和力学运动规律及其应用的科学。它所研究的基本规律包括两大部分：一是流体平衡的规律，即流体静力学；二是流体运动的规律，即流体动力学。流体力学的这些特点使它与实际应用产生了很大的关联，因此具有极大的研究价值。既然如此，我们就要了解流体力学的研究方法。 关键词：流体力学研究内容主要物理性质理论分析实验研究方法发展及展望 一、流体的主要物理性质： 流体：只能承受压力，一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。液体有一定的体积，存在一个自由液面；气体能充满任意形状的容器，无一定的体积，不存在自由液面。 流体的连续介质模型微观：连续介质模型（continuum continuous medium model）：把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质，且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型：u =u(t,x,y,z)。
惯性一切物质都具有质量，流体也部例外。质量是物质的基本属性之一，是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性也越大。 压缩性流体的可压缩性（compressibility）：作用在流体上的压力变化可引起流体的体积变化或密度变化，这一现象称为流体的可压缩性。压缩性可用体积压缩率来量度。 粘度粘性：即在运动的状态下，流体所产生的抵抗剪切变形的性质。 粘度：粘性大小由粘度来量度。流体的粘度是由流动流体的内聚力和分子的动量交换所引起的。 二、流体力学的研究： 流体力学的研究可以分为理论分析、实验研究法（现场观测、实验室模拟）、数值计算、流动分析的简化四个方面： 1、理论分析 理论分析（理论研究方法）是根据流体运动的普遍规律如质量守恒、动量守恒、能量守恒等，利用数学分析的手段，研究流体的运动，解释已知的现象，预测可能发生的结果。理论分析的关键步骤是建立“理想力学模型”，即针对实际流体的力学问题，分析其中的各种矛盾并抓住主要方面，对问题进行简化而建立反映问题本质的“力学模型”。流体力学中最常用的基本模型有：连续介质、牛顿流体、不可压缩流体、理想流体、平面流动等。不过由于数学上的困难，许多实际流动问题还难以精确求解。这种方法简单实用，即便在计算机高度发达的今天，仍然适用。