螯合纤维及离子交换树脂对铜离子吸附动力学性能比较

考察了实验室自制离子螯合纤维和商用D113交换树脂对铜离子的吸附动力学。用Langmuir方程和Freundlich方程拟合吸附等温线,用准一级和准二级动力学方程拟合吸附速率和再生速率实验数据,结果显示螯合纤维及D113树脂对铜离子的吸附等温线符合Langmuir模型,螯合纤维的准一级和准二级吸附速率常数分别是D113树脂的12和30多倍,再生速率常数分别是D113树脂的7倍和6倍。浓度影响实验和中断实验结果显示,螯合纤维对铜离子的吸附速率由膜扩散控制,而D113树脂对铜离子的吸附速率在低浓度(<200mg/L)的时候由膜扩散控制,较高浓度(>300mg/L)时由膜扩散和粒扩散共同控制。     

船舶机舱含油废水在膨胀石墨/活性炭复合吸附剂上的吸附研究

为分析吸附技术在船舶机舱含油废水处理中的可行性,本文通过化学活化法,分别选择KOH和酚醛树脂作为活化剂和碳源,在由溶液浸渍法制备膨胀石墨/活性炭复合吸附剂后,进行乳化油在制备试样上的吸附平衡和吸附动力学特性作分析。在25℃下,根据重量法的原理测试了乳化油在吸附剂试样上的吸附动力曲线,并通过拟合Lagergren准一级和准二级动力学曲线,确定吸附速率常数与初始吸附速度。在温度区间20℃～30℃,测试乳化油在试样上的吸附等温线后,比较Langmuir,Freundlich和Tempkin吸附等温方程预测吸附平衡数据的精度,并由Van′t Hoff方程计算了吸附平衡过程的焓变和熵变。结果表明,乳化油在复合吸附剂上发生物理吸附且在常温下就可自发进行,研究乳化油在复合吸附剂上的吸附动力学特性和吸附平衡可分别选用Lagergren准二级吸附速率模型和Tempkin吸附等温方程。膨胀石墨/活性炭复合吸附剂用于船舶机舱含油废水的处理具有良好的前景。     

水溶液中的丙酮在活性炭上的吸附平衡

测定了20℃、30℃、40℃时水溶液中的丙酮在活性炭上的吸附平衡数据,用 Freundlich方程拟合吸附等温线效果较好.采用Freundlich方程形式,利用Clausius-Clapeyron方程计算出不同吸附量下的丙酮在活性炭上的等量微分吸附热,发现等量微分吸附热随吸附量的增大而减小.这是由于活性炭表面能量不均匀性和丙酮分子之间相互排斥作用所造成的.     

水溶液中的丙酮在活性炭上的吸附平衡

测定了20℃、30℃、40℃时水溶液中的丙酮在活性炭上的吸附平衡数据，用Freundlich方程拟合吸附等温线效果较好。采用Freundlich方程形式，利用Clausius-Clapeyron方程计算出不同吸附量下的丙酮在活性炭上的等量微分吸附热，发现等量微分吸附热随吸附量的增大而减小。这是由于活性炭表面能量不均匀性和丙酮分子之间相互排斥作用所造成的。     

钒系储氢合金充放氢性能及其数据拟合研究

本文对氢燃料电池用钒基固溶体合金的充放氢性能及其吸附热力学、等温线及等温模型进行研究。采用P-C-T测试仪对钒系储氢合金进行活化并测试其充放氢性能,验证压力和温度对钒系储氢合金充放氢性能的影响,并在实验的基础上对其充放氢过程中所涉及到的吸脱附等温模型、热力学模型进行探讨。研究结果表明:钒系储氢合金在673 K、4 MPa的条件下可实现完全的活化,属于易活化类型储氢合金。在吸附反应第一阶段的吸附等温线拟合结果表明,从相关系数来看,钒系储氢合金的吸氢类型更接近Freundlich模型,热力学研究结果表明,钒系储氢合金的放氢过程为吸热反应。     

四种生物滞留填料对氨氮和磷的吸附效果研究

为筛选出吸附氨氮和磷更好的生物滞留填料,选取4种常见易得的填料(火山岩、陶粒、钢渣、稻壳炭)来进行吸附性能实验。结果表明:四种填料对磷和氨氮的吸附特征都可以用Langmiur和Freundlich两种模型较好的表示;钢渣对磷的饱和吸附量最大为99.08g/kg;稻壳炭对氨氮的饱和吸附量最大为81.07g/kg;四种填料中,火山岩解吸率较高;钢渣、陶粒、稻壳炭相对稳定;综合考虑得出,钢渣更适合作为生物滞留设施除磷填料、稻壳炭更适合作为生物滞留设施除氨氮填料。     

胺基型超快螯合纤维处理含铜废水性能研究

应用化学涂敷法制备了铜离子螯合纤维,考察了其对铜离子的平衡吸附过程及pH值对吸附性能的影响,对比了螯合纤维及D113树脂吸附铜离子的速率,并用准一级和准二级动力学方程对实验数据进行分析拟合,从而得出结论——在相同的pH值和浓度下,螯合纤维的吸附速率是D113树脂吸附速率的十几倍：     

胺基型超快螯合纤维处理含铜废水性能研究

应用化学涂敷法制备了铜离子螫合纤维,考察了其对铜离子的平衡吸附过程及pH值对吸附性能的影响,对比了螯合纤维及D113树脂吸附铜离子的速率,并用准一级和准二级动力学方程对实验数据进行分析拟合,从而得出结论--在相同的pH值和浓度下,螯合纤维的吸附速率是D113树脂吸附速率的十几倍.     

ROV近底行走装置水平面动力学建模及稳定性分析

针对深海管线埋设ROV底部行走装置——滑撬进行动力学建模与分析。分析滑撬运动过程中的受力,建立动力学模型,通过实验验证模型的适用性。根据5种典型的滑橇外形,制作缩尺度模型,进行泥池中的拖动实验,对实验数据进行分析和对比,选出最优滑橇外形。在ROV近底滑行状态下的三自由度动力学模型基础上,对稳定性进行分析,得出稳定性判据,结果表明合理的滑橇设计能够提高系统的运动稳定性。     

气泡动力学数值模型的稳定性研究

基于势流假设,建立气泡动力学数值模型,并开发计算程序.系统地分析了不同模型、不同单元类型的计算精度,以及网格划分、时间步等因素对计算结果的影响,验证了本文数值模型的收敛性,并在计算过程中分析了动能、势能及总能量随时间的变化.为考核文中建立的气泡动力学计算模型的有效性,分别将轴对称模型及三维模型与Rayleigh-Plesset气泡模型的精确解及实验数据、实验照片进行了对比分析,分析表明,计算结果与Rayleigh-Plesset模型及实验数据吻合很好,表明文中建立的计算模型是可行的、有效的.并分析了气泡在重力场中的运动特性.     

船舶锚系三维放样设计与拉锚虚拟实验分析

以三维软件为平台建立船舶锚系的三维模型,将该模型转入到动力学分析环境,在动力学分析环境中对模型施加约束和力,进行动力学虚拟仿真实验,通过虚拟样机实验分析不同锚台对锚的运动及锚与锚唇贴合的影响.实验结果为锚系设计提供了参考依据.     

基于HKUST-1制备CuCl修饰的甲基橙吸附材料

金属有机骨架材料具有超高的比表面积和孔道结构可调节等优势,在吸附领域展现出广阔的应用前景.文中采用固相研磨的方式将CuCl引入金属有机骨架材料HKUST-1,制备得到CuCl修饰的HKUST-1,并研究其对甲基橙的吸附性能.结果表明:纯HKUST-1对甲基橙的吸附容量为281 mg·g~(-1).修饰CuCl后,材料对于甲基橙的吸附容量显著提高,当修饰量的质量百分比在10%～30%范围内,吸附容量增加到333～382 mg·g~(-1).其中,当修饰量的质量百分比为25%时,达到最高吸附量382 mg·g~(-1).吸附动力学的结果表明,吸附过程符合拟二级动力学模型,且与纯HKUST-1相比,修饰CuCl后的材料达到平衡所需的时间减少.     

海洋平台相似模型设计及模态实验分析

通过理论分析,研究了材料阻尼对相似模型设计及实验数据分析的影响,在此基础上,设计并建造了海洋平台相似模型,并通过多输入单输出的方法对相似模型进行模态实验,得到其固有频率、空间振型、阻尼比等动力学参数。结果表明,材料阻尼对相似模型的几何尺寸没有影响,对模型的固有频率影响不大,可以忽略;但对模型的动力响应影响很大,在实验数据分析中必须加以考虑;为了方便应用,还给出已知阻尼比和阻尼系数时的转换关系。将模态实验数据与仿真分析结果进行对比,二者符合较好,从而验证了相似模型设计与建造的一致性及实验数据的可靠性。     

冲击波作用下气泡动态响应数值研究

采用边界元法模拟冲击波作用下气泡动态响应,应用Mixed-Eulerian-Lagrangian(MEL)法模拟气泡的演化。分别模拟规则冲击波和爆破冲击波与气泡的相互作用,三维数值模型计算结果与已有实验数据进行对比,结果表明,计算值与实验数据吻合良好,验证了计算模型的有效性。改变冲击波参数和气泡初始状态及特征参数,研究不同参数下气泡的动力学特性,得出规律性曲线。     

脆性冰与加筋板接触的近场动力学模拟

文章应用了一种被称为近场动力学的无网格方法来模拟层冰与加强板的接触过程。介绍了键型近场动力学的基本理论和数值方法。为了描述物体连续或不连续区域,近场动力学采用了统一空间积分—时间微分方程。短程排斥力用来描述属于不同物体内的物质点之间的相互作用力。考虑到冰的拉伸压缩强度的不同,数值模型中采用了一种弹脆性的本构模型。通过将近场动力学模拟结果与实验对比来确定应用近场动力学方法模拟冰—结构相互作用的可行性与准确性。数值模拟的冰力与冰载荷分布与实验数据和船舶设计假定一致。     

多孔吸附剂制备及其对高效氟氯氰菊酯分离研究

采用O/W型高内相乳液模板法合成多孔聚合物(PRs),经接枝改性制备了磁性疏水多孔吸附剂(HPRs),采用FT-IR、TGA、SEM、N_2吸附脱附等测试手段进行表征.结果表明:水油比为1∶5,正十二硫醇、盐酸多巴胺和Fe_3O_4用量分别为PRs质量的40μL/g(PRs)、10%和20%时,吸附剂HPRs对高效氟氯氰菊酯的吸附容量最大,达33.58 mg/g;吸附行为符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,为单分子层化学吸附.     

磁流变阻尼器双曲正切模型参数辨识方法

只有实验数据条件下,如何高效精确地识别磁流变阻尼器动力学模型参数,是一个亟待解决的问题。针对该问题,本文从双曲正切模型出发,在磁流变阻尼器力学特性实验的基础上,提出遗传算法与非线性最小二乘算法结合的方法进行参数识别,并利用simulink工具箱进行数值仿真验证。结果表明：遗传算法与最小二乘算法结合的方法识别精度高,速度快,拟合的结果和辨识的模型均能满足要求。     

沉箱式防波堤动力计算中附加水质量的实验研究

对沉箱式防波堤动力计算中的一个重要动力参数———附加水质量的计算方法进行了模型实验研究,提出了通过动力模型实验确定附加水质量的方法。依据结构动力学理论,由无水情况和各种不同水深情况下沉箱动力特性的实验数据确定沉箱运动时的附加水质量;在对实验结果进行统计分析的基础上,建立了计算附加水质量的经验计算公式。最后通过数值模拟与实验结果的比较,对建立的经验公式进行了检验。     

质子交换膜燃料电池电化学建模及仿真

从热力学和动力学理论出发,对燃料电池的工作原理进行研究。通过对活化极化、浓差极化、欧姆极化的数学描述,建立电化学仿真模型。结合试验数据,辨识模型中的参数,并用MATLAB/SIMULINK仿真平台对质子交换膜燃料电池进行仿真分析。结果表明:仿真结果与实验数据比较吻合,模型具有良好的稳态性能,能够有效应用于燃料电池系统理论和技术研究。     

深海载人潜水器的运动仿真与试验验证

深海载人潜水器是海洋开发的前沿与制高点之一,其外形较大且复杂,因而动力学模型高度非线性耦合。以"蛟龙"号载人潜水器为研究对象,建立运动学和动力学模型,首次采用"蛟龙"号在太平洋试验数据对其模型进行仿真计算验证。通过模型仿真结果与实际的下潜数据进行反馈对比,验证其六自由度模型。研究结果可为复杂外形深海潜器的运动仿真、控制调试和航行监测提供参考,具有一定的工程价值。