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期刊信息/Journal information
化工进展
中国化工学会；化学工业出版社
化工进展

中国化工学会；化学工业出版社

黄丽娟

月刊

1000-6613

hgjz@263.net

010-64519500/9501/9502

100011

北京市东城区青年湖南街13号

化工进展/Journal Chemical Industry and Engineering ProgressCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《化工进展》为中国科学技术协会批准，中国化工学会、化学工业出版社主办，化学工业出版社出版，国内外公开发行的技术信息型刊物，为中国化工学会会刊，全国中文核心期刊。《化工进展》以反映国内外化工行业最新成果、动态，介绍高新技术，传播化工知识，促进化工科技进步为办刊宗旨。所刊内容涵盖石油化工、精细化工、生物与医药、新材料、化工环保、化工设备、现代化管理等学科和行业。2006年《化工进展》杂志将继续倡导工业媒体为产业服务的理念，注重实用性和先进性，关注新技术、新产品及新设备。《化工进展》面向过程工业中的技术和管理部门，读者群包括化工、石油化工行业及过程工业中的企业技术和管理人员，以及高等院校及科研院所的科研人员和学生。
正式出版
收录年代

    基于正交试验的铯热管优化设计

    赵吉隆马英华黄国庆沈明芋...
    94-105页
    查看更多>>摘要：中温热管在核反应堆二次换热、中温恒温控制及飞行器热防护等领域中均有潜在应用,利用数值模拟开展贵金属热管研究并对其进行全参数优化设计具有重要意义.首先,通过UDF在自适应相变模型基础上添加多孔回流模型,并对比实验数据及基础模型结论,验证了模型的准确性.其次,引入正交试验法研究全因素相互作用下各因素对热管性能影响的重要性顺序,结果证明在选取工况范围内各因素的影响显著性顺序为倾角＞长径比＞充液率＞丝网目数,获得最优设计工况为长径比17.18、充液率15％、倾角δ=45°、丝网50目,此时整体热阻仅为较差工况的15.6％,传热性能显著增强.最后,通过对比分析饱和启动伊始至准稳态过程中,热管及多孔结构内部的相态分布、温度分布、干烧现象等,证明最优设计参数下热管壁面多孔结构内冷凝液分布能够维持均匀且连续,有效避免了壁面的局部过热,显著提高了热管的温度均匀性.同时,长径比和充液率等参数的匹配使得热管换热有效长度可达100％.

    热管正交试验倾角充液率强化换热长径比丝网

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    基于耦合数值仿真的基准工况下焚烧炉内颗粒物浓度建模与分析

    梁永琪汤健夏恒陈佳昆...
    106-120页
    查看更多>>摘要：城市固废焚烧(municipal solid waste incineration,MSWI)过程产生的副产品颗粒物会造成大气污染和促使雾霾形成,从生成根源上探究其在焚烧炉内的形成机制与影响因素对降污减排极为关键.本文提出了基于耦合数值仿真的基准工况下焚烧炉内颗粒物浓度建模与分析.首先,进行面向颗粒物生成的工艺流程分析以确定影响颗粒物浓度的多个主要因素;其次,面向真实基准工况构建輕合流体动力焚烧炉代码(fluid dynamic incinerator code,FLIC)与Fluent软件的炉内颗粒物数值仿真模型;然后,利用单因素法分析上述主要因素对颗粒物浓度的影响;最后,基于正交实验和极差分析获取多个因素的最佳参数组合(颗粒喷射速度0.15m/s,60μm,射流).采用北京某MSWI厂提供的实际数据验证了所提方法的有效性,结果表明在颗粒粒径为35～55μm之间时,颗粒物浓度随颗粒粒径的增大而逐渐增大,该结果能够为从工艺改进和优化控制的角度降低颗粒物浓度提供数据支撑.

    城市固废焚烧颗粒物浓度耦合数值建模单因素分析正交实验最优参数

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    干摩擦釜用机械密封DLC涂层-石墨配副摩擦磨损与温度变形场分析

    张天昊李双喜贾祥际胡鼎国...
    121-133页
    查看更多>>摘要：干摩擦釜类设备的机械密封散热及润滑条件较差,其密封端面存在较大热力变形和磨损问题,对密封端面进行沉积类金刚石(diamond-like carbon,DLC)涂层强化,可有效降低摩擦系数并抑制端面热力变形以延长密封寿命.基于反应釜的密封结构和密封环的基体材料以及DLC特性,使用摩擦磨损试验机测试了不同厚度DLC涂层在变工况条件下与浸树脂石墨形成摩擦副时的摩擦系数和磨损率;采用实验获得的摩擦系数,利用有限元软件建立釜用机械密封热-结构耦合分析模型,分析了典型DLC涂层厚度下的端面温度场和变形场,结合实验结果针对DLC涂层的减磨效果进行了分析.分析结果表明,与无DLC涂层的摩擦副相比,DLC涂层具有优异的减磨效果,在不同pcv值下DLC涂层最大能够使摩擦系数降低43.9％,使磨损率降低67.53％,稳态温度和变形分别平均降低18％和25％左右;6µm DLC涂层相较于2µm涂层形成的摩擦副性能更优,最大能够使峰值温度和变形进一步降低2.23％和2.52％.DLC涂层的使用令端面磨损率、稳态温度、变形量均得到降低,可为干摩擦釜用机械密封延长服役年限和提高密封稳定性提供借鉴.

    反应釜机械密封磨损数值模拟传热端面变形端面强化

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    R513A在不同肋结构水平管内的流动沸腾换热性能

    张青黄理浩陶乐仁朱天意...
    134-143页
    查看更多>>摘要：全球变暖日趋严重,新型环保型制冷剂研究迫在眉睫,制冷行业需要对现有的制冷剂工质进行替换并进一步强化换热器的传热效率.本文在不同肋结构的水平管内进行R513A的流动沸腾实验研究,探究了不同肋结构、质量流速[300～500kg/(m2·s)]、蒸发温度(5～10℃)对传热系数及压降变化的机理.结果表明,R513A在内螺纹管的管内沸腾传热系数相比光管有23％～120％的提高,但其在内螺纹管内的压降均高于光管;对比肋结构对换热的影响,发现较大的螺旋角可以加剧管内二次流的产生,较大的齿条数可以增加沸腾传热的有效传热面积,使得换热增强;R513A沸腾传热系数和压降随着质量流速的增大而增大;随着蒸发温度升高,沸腾传热系数增大,而压降减小;通过比较单位压降传热系数可知4#螺纹管综合换热性能最优,肋结构参数对内螺纹管综合性能的影响集中在低、中干度区域,在高干度区域影响较小.在本实验工况下,Kaew-on关联式和Chisholm关联式分别对R513A在光管内传热系数和压降的预测精度最高,平均相对误差分别为-4.74％和7％;Yu关联式和Miller-Steinhagen关联式分别对内螺纹管内传热系数和压降的预测效果更好,平均相对误差分别为14.16％和3.66％.

    肋结构流动沸腾R513A传热系数压降关联式

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    热源温度对非对称纳米通道流动换热的影响

    苏瑶陈占秀杨历邢赫威...
    144-153页
    查看更多>>摘要：为满足当前小型化、高性能电子器件的散热需求,流体在纳米通道内的流动传热成为研究焦点.本文采用分子动力学方法,模拟了不同热源温度下,水分子在非对称通道内的流动换热性能.结果表明,下部增设凹槽结构及改变热源温度对流体的流动及传热过程均会有所影响.凹槽结构增多会增强水分子在结构处的聚集能力,而热源温度升高会分散已形成的高质量密度区域;增设凹槽结构会削弱流体在通道内的整体流动速度,减小下壁面处的滑移速度,增大流动阻力系数,而升高热源温度与之作用相反,会改善水分子的流动过程;同一热源温度下,下部粗糙壁面附近的水分子温度要高于上壁面附近处,增设凹槽结构会增大固液之间的传热面积,减小固-液界面的温度跳跃长度,增大努塞尔特数,而升高热源温度会增大界面处的温度跳跃长度,削弱固液间的换热,拉大流体与加热壁面间的温差,降低努塞尔特数.

    热源温度流动传热分子模拟纳米结构非对称

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    复合型叶序微流道混合性能的数值模拟

    张伟业朱晓武罗永皓王志...
    154-165页
    查看更多>>摘要：微混合技术以其样品体积小、消耗少、混合效率高、利于集成化等特点,在微化工、生物医药以及新能源等领域有着广阔的应用前景.目前研究中所采用的微混合器,通常无法兼顾设计复杂度与混合效率,并且基于应用导向缺乏相关的机理研究.采用数值模拟的方法能够细化混合过程,有助于对结果的机理性分析.本文建立了一种互生-轮生内向复合叶序微通道模型,通过对微通道内流速场、压力场与粒子分布的模拟结果研究,分析结构元件的引流与阻流效应,并讨论其角度、间距以及循环密度对微通道中流体流型与混合效果的影响.结果表明,流体速度矢量对不同流体的流型以及相互扩散起到关键作用,是混合效果的决定性判据.其中元件角度主要影响流体速度矢量的方向差,元件间距决定了相邻作用区域的流场耦合程度,元件循环密度则主要影响流体速度矢量方向的变化幅度,最终得出当夹角为45°、间距为2mm、循环密度为4时,混合效果能够达到98％.

    微混合流道复合叶序结构设计数值模拟流态分析

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    基于CFD的脂肪酸甲酯环氧化用液-液撞击流旋流反应器入口结构优化

    邹鹏翔张明阳朱文杰郭耀骏...
    166-173页
    查看更多>>摘要：基于过氧甲酸催化脂肪酸甲酯环氧化反应,本文提出一种新型液-液撞击流旋流反应器,采用Eulerian双流体模型和湍流雷诺应力模型(RSM)对反应器内脂肪酸甲酯与过氧酸的冷态混合进行研究,并利用分散相的分散均匀度量化反应器撞击流接触腔内两相的混合水平.研究了两相入口角度、入口上升角度和入口相对位置对混合效果的影响.通过结果可知,撞击流接触腔内两相液体受撞击流的作用在流向导流腔的过程中逐渐混合均匀.以分散均匀度为衡量标准,当两相入口角度为60°、入口上升角度为10°、入口相对位置为5mm时,反应器的混合效果最好.

    脂肪酸甲酯环氧化液-液撞击流旋流反应器分散均匀度计算流体力学

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    城市燃气安全韧性量化评估体系构建与应用分析

    赵旗钱晓栋肖方雄陈丽...
    174-179页
    查看更多>>摘要：燃气是一种高效、稳定、低碳的清洁能源,在"碳达峰、碳中和"目标背景下,大力推进城市燃气发展可有效提高能源利用效率,既是满足城市高品质用能需求的有效路径,又是推动节能降碳,实现城市绿色低碳转型的重要举措.由于燃气具有易燃、易爆、易扩散等特点,随着城市燃气的快速发展,燃气安全问题愈发突出,相关事故时有发生.为有效防范化解燃气安全风险与隐患,坚决遏制重特大事故发生,更好推动燃气行业高质量发展,本文坚持目标性、系统性、可行性、科学性、本土性五大导向,首次将韧性评估的方法论与燃气安全评估工作相结合,应用层次分析法建立了城市燃气安全韧性量化评估体系,对城市燃气安全相关指标进行全面梳理、摸排与评估,为推进城市燃气本质安全提供有力支撑.

    城市燃气安全韧性评估指标层次分析法本质安全

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    电解制氢合成氨技术综述与展望

    王月张学瑞宋玺文陈渤燕...
    180-188页
    查看更多>>摘要：随着可再生能源技术的飞速发展,电解制氢合成氨的工艺路径受到越来越多的关注.自1920年代发展至今,电解制氢合成氨已经有100多年的历史,历经了水力发电合成氨到当前风光发电驱动下的合成氨.本文旨在全面回顾合成氨工业的发展历程,深入剖析化石能源合成氨、风光发电制氢合成氨和网电制氢合成氨的技术发展和特点.在此基础上,细致分析了国内电解制氢合成氨的当前态势,预测了我国未来合成氨的产业规模,预计2030年国内合成氨行业产值达到3173亿元,预计2050年达到7900亿元.针对合成氨行业的发展路径,本文提出了深刻的思考与策略建议,指出两条可行的发展路线:其一,在可再生能源资源丰富且电价相对低廉的地区,氨可作为有效的电力储存与消纳手段,促进能源体系的灵活性与可持续性;其二,对现有合成氨装置实施绿色转型,通过部分采用绿氢替代化石原料,逐步释放并扩大合成氨的产能与环保效益.

    电解制氢可再生能源合成氨

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    基于反应器设计的有机液态储氢载体脱氢反应强化研究进展

    王波王斌龚翔杨福胜...
    189-208页
    查看更多>>摘要：有机液态储氢载体(liquid organic hydrogen carriers,LOHC)技术是一种应用前景广阔的液态储氢技术,但LOHC脱氢过程中动力学缓慢等问题制约了该技术发展,基于动力学和传热传质强化的反应器设计是必然选择.本文分析了有机液态储氢载体脱氢反应动力学性能强化机制,指出催化剂表面高反应物浓度和高温是高反应速率的关键,且需减少副产物和催化剂失活.提出了传热强化、传质强化策略,以固定床反应器为例介绍了强化传热的目标和措施,指出了强化传质应提高外扩散速率并避免内扩散的影响.简述了多种类型LOHC"气液固"三相反应器的研究进展及其强化策略,最后总结了这些反应器的特点并提出了可能的新型反应器设计方向.可为针对有机液态储氢材料脱氢过程的新型反应器开发提供理论思路和参考依据.

    氢能有机液态储氢载体反应器脱氢强化

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