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

中国化工学会 化学工业出版社

李静海

月刊

0438-1157

hgxb@cip.com.cn

010-64519485/86/89/90

100011

北京市东城区青年湖南街13号

化工学报/Journal CIESC JorunalCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《化工学报》以促进国内外化工科技发展和学术交流为宗旨，主要刊载化工及相关领域的原创性研究论文，报道有价值的基础数据，扼要报道阶段性研究成果和重要研究工作的最新进展，选载对学科发展起指导作用的综述与专论。栏目包括：热力学；流体力学与传递现象；催化、动力学与反应器；分离工程；过程系统工程；表面与界面工程；生物化学工程与技术；能源和环境工程；材料化学工程与纳米技术；现代化工技术。《化工学报》是我国创刊较早的科技期刊之一，多年来本刊一直保持严谨求实的优良传统，严把稿件质量关。由国内外知名专家组成的学术实力强大的编委会，严格的审稿制度和编校程序，保证了刊物的内容质量和出版质量，保持了国内化工界权威性学术期刊地位。发表文章中国家自然科学基金等重大项目的文章达83％，其中获国家科技进步奖、国家发明奖以及各种省部级以上科技奖励项目所属的文章占有较大比例。《化工学报》是很多国际重要检索系统的源期刊，如美国的《CA》、《EI》，俄罗斯的《文摘杂志》，日本的《科学技术文献速报》等，影响因子、总被引频次、综合评价指标在同类期刊中位于前列。在期刊评比中多次获奖，2006年以来主要获如下奖项：2006 年获第六届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖2006－2010 年连续入选“百种中国杰出学术期刊”2006－2010 年连续入选中国科协精品科技期刊工程示范项目B类2007 年论文“用石蜡-CO2超临界流体快速膨胀在流化床中进行细颗粒包覆”获第五届中国科协期刊优秀学术论文奖 2008 年被评为“中国精品科技期刊”2008 年论文“高固气比状态下的粉煤气力输送”被评为“2007年中国百篇最具影响优秀国内学术论文”2008 年论文“固体碱法制备生物柴油及其性能”获第六届中国科协期刊优秀学术论文一等奖2010 年获第二届中国出版政府奖期刊奖提名奖
正式出版
收录年代

    不同种类超临界流体异质结构及相变分析

    王艳徐进良李文
    1906-1919,封3页
    查看更多>>摘要：为了从微观角度揭示不同种类超临界流体性质,对超临界流体氩和水进行分子动力学模拟.分析了温度和压力对不同种类超临界流体局部密度时序曲线波动,物理团簇及不同密度区占比的影响.模拟结果表明,两种超临界流体物理参数的变化具有较强的一致性.首先,密度时序曲线的均方根误差的最大值所对应的温度均偏离拟临界点,随着压力增大,近临界压力出现的"脊"也逐渐减弱或消失.定压工况,径向分布函数随温度的升高,峰值和谷值均减弱,呈现出从类液状态向类气状态过渡的规律,物理团簇的个数随着温度的升高逐渐增大,最大团簇原子数的占比随着温度升高逐渐减小.定温时,随着压力的增大,表现出相反的变化趋势,物理团簇和最大团簇的占比均与系统密度有较强的依赖关系.不同压力下,系统内平均密度区占比随温度的升高,呈现出先减小后增加的变化规律,且随压力的增大,整体均匀性增强.其次通过理论方法确定两种超临界流体两相区的起止温度,发现从类液状态向类气状态转变的相变焓随压力的增加逐渐增大,是压力的线性函数.最后根据系统熵和温度的关系,阐述熵对超临界流体有序性的影响,指出熵是驱动超临界流体相变的重要作用机制.

    超临界流体分子模拟异质结构相变

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    受限微结构对低表面张力液滴合并弹跳的影响

    彭启贾力丁艺张永欣...
    1920-1929页
    查看更多>>摘要：设计并制备了CuO纳米结构和矩形微槽相结合的层级微槽超疏水表面,采用去离子水、质量分数为8％和16％的乙醇溶液为工质,研究了三种表面张力的单个液滴在微槽内的受限生长特征以及槽内变形液滴与槽外正常液滴的合并弹跳行为,探讨了受限微结构对较低表面张力液滴合并弹跳的影响.结果表明,在Laplace压力差的驱动下,微槽内受限变形的水滴发生自弹跳行为,随着溶液中乙醇浓度的提升,液体表面张力减小,表面对液滴的吸附增强,乙醇质量分数为8％和16％的槽内变形液滴不发生自弹跳,而是爬升并悬浮于微槽上方.受限微结构对液滴合并弹跳的强化作用随液体表面张力的减小而减弱,与去离子水相比,乙醇质量分数为8％和16％的受限变形液滴与槽外正常液滴的合并弹跳速度分别降低了26.7％和75.9％,能量转化效率分别降低了 17.8％和90％.

    超疏水液滴合并弹跳界面张力流体动力学纳米结构受限生长乙醇溶液

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    液氮超声空化CFD模拟及实验研究

    石珊珊魏爱博张小斌
    1930-1938页
    查看更多>>摘要：基于计算流体力学(CFD)和实验方法,研究频率为20kHz的超声波诱导的液氮空化特性.数值建模采用Mixture多相流模型,Singhal空化模型和Realizable k-ε湍流模型,并通过动网格方法实现边界正弦振荡来模拟超声波发生器界面.模拟计算获得超声空化结构的周期变化特性,与实验观察相比发现现象上一致性较好.基于数值结果,分析了超声影响区压力和温度等参数的变化特性;发现由于热效应,使得液氮超声空化相比水超声空化具有不同特性.模拟了振子振幅、超声频率及系统压力等参数对空化的影响特性,并提出超声波诱导的空化数表达式,结果证明空化数越小越容易发生空化.计算结果深入揭示了液氮超声空化机理.

    计算流体力学液氮超声空化气液两相流动态建模空化数

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    基于离散元方法的高碱煤灰沉积过程数值模拟研究

    金默刘道银陈晓平
    1939-1946页
    查看更多>>摘要：针对锅炉燃用高碱煤产生的受热面积灰问题,以流化床锅炉对流过热器为研究对象,采用离散元方法(discrete element method)建立黏性颗粒碰撞黏附模型,对过热器对流受热面的积灰过程进行数值模拟.分别研究了烟气流速、颗粒粒径、烟气温度以及壁面温度对积灰特性的影响规律.模拟结果表明:烟气流速增大、颗粒粒径减小会导致颗粒的碰撞率上升、捕集率下降;烟气温度和壁面温度提升时,颗粒表面能上升,导致颗粒捕集率上升,且壁面温度的影响更为显著;不同工况下最大积灰厚度、沉积物形状变化较小.

    高碱煤流化床离散元方法数值模拟沉积物

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    气泡上升过程中尾流演变的VOF数值模拟

    顾英杰杨伟栋刘志远罗志国...
    1947-1955页
    查看更多>>摘要：利用VOF(volume of fluid)方法对静止水中气泡的自由上升过程进行了数值模拟,研究了初始直径不同的气泡自由上升时尾流的演变过程.研究发现气泡自由上升过程中其尾流有对称脱落、过渡态和周期性脱落三种运动状态,其中过渡态是介于对称脱落和周期性脱落之间的非稳定性脱落.气泡上升过程中其形状由球形转变为椭球形.尾流的对称脱落发生在气泡处于椭球形状且沿直线上升的过程;随着气泡的继续上升,当气泡的长轴与水平方向产生夹角时,尾流就会由对称脱落转变为过渡态(非稳定性脱落);最终,尾流会转变为周期性脱落.2.4～3.7 mm气泡尾流运动状态发生转变的临界Reynolds数不同,且随气泡初始直径的增大而增加.直径为2.4～3.7 mm气泡的尾流周期性脱落的频率为31～39 Hz,且频率随气泡直径的增大而减小.

    数值模拟VOF方法气泡尾流脱落频率

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    不同热边界条件下板翅式换热器轴向导热对换热的影响

    李科文键王斯民
    1956-1964页
    查看更多>>摘要：基于MATLAB编程,采用分布参数法构建了逆流板翅式换热器的二维计算模型,并与Claude循环氦液化器中多股流板翅式换热器的实验结果进行比较,数值结果和实验结果的吻合程度很好.研究了轴向导热对板翅式换热器换热能力的影响,发现考虑轴向导热的有效度相较于不考虑轴向导热降低了 21.8％,且由于轴向导热将隔板冷端和热端的绝热边界条件施加的影响向换热器计算域内部传递,引发了换热器入口区域流体温度的畸变.而在隔板的冷端和热端分别采取定壁温或定热流的边界条件时,流体入口区域温度畸变几乎消失.在考虑轴向导热时,与隔板两端绝热边界条件相比,定壁温边界条件有效度增加35.8％(εc)和31.7％(εh),定热流边界条件有效度增加22.8％(ε).

    热边界条件板翅换热器轴向导热隔板冷端隔板热端有效度

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    管型混合澄清槽内的液-液两相流的数值模拟

    蓝敏乐谭博仁许东兵王勇...
    1965-1974页
    查看更多>>摘要：管型混合澄清槽在工业生产中具有广阔的应用前景.通过计算流体力学分别对管型混合澄清槽内的混合室和澄清室进行数值模拟,系统地探究了分散相液滴尺寸(d32= 100～500μm)、进料油水比(0∶A=1 ∶ 1～1∶5)、入口挡板及入口位置对混合澄清效果的影响,并将模拟结果与传统方型混合澄清槽进行对比.结果表明,管型混合室内的流场分布更合理,不易形成流动死区.管型混合室内搅拌桨上方和下方形成压力更小的低压区,流体的湍动能更大,搅拌性能更好.在混合室中,降低分散相d32和进料油水比能够提高混合性能.在澄清室中,提高分散相d32和降低进料油水比能够提高澄清性能,入口挡板能够有效提高澄清性能.

    数值模拟计算流体力学萃取两相流

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    柔性Rushton搅拌桨的振动特性

    杨锋苓曹明见张翠勋刘欣...
    1975-1986页
    查看更多>>摘要：采用数值模拟的方法分析了课题组前期开发的实验室规模的柔性叶片Rushton搅拌桨的振动特性,并采用丹麦的Brüel&Kjaer及中国的东华振动测试仪进行了实验研究.结果表明,桨轴系统的第1～6阶振型为弯曲型,第7～12阶振型为扭转型.模拟得到的固有频率与实验结果吻合较好,均表明存在集聚现象;与干模态固有频率相比,湿模态固有频率有所降低.承受高频交变激励载荷时,桨轴系统存在明显的应力和应变谐响应.桨轴系统的固有频率随转速的增大而减小,随介质黏度的增大而增大.研究结果为柔性叶片Rushton搅拌桨的放大设计及工业应用奠定了基础.

    搅拌容器柔性Rushton搅拌桨振动特性数值模拟实验验证

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    一种双扭转流换热器壳程传热性能与机理分析

    古新宋帅张大波方运阁...
    1987-1997页
    查看更多>>摘要：双扭转流换热器是一种新型管壳式换热器,分别建立扭转流换热器和新型双扭转流换热器的周期全截面计算模型,利用计算流体力学(CFD)方法对壳体侧的传热系数、流动阻力和综合性能进行了数值研究.结果表明:在壳程同等质量流量下,双扭转流换热器传热系数与类梯形折流板换热器相比降低24.4％～27.9％,压降降低63.3％～71.0％,综合性能增加1.2％～4.1％.通过场协同原理对其传热和降阻机理进行了分析,表明双扭转流换热器速度与压力梯度协同较好,扭转流换热器速度与温度梯度协同性较好.对扭转流换热器进行冷模实验,采用激光多普勒测速仪(LDV)对线上速度进行测量,验证了仿真方法和结果的正确性和准确性.研究模型与结论可为换热器的结构开发与性能研究提供参考.

    双扭转流换热器计算流体力学场协同原理激光多普勒测速仪

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    几种框式桨搅拌槽内流动特性的比较研究

    李文金周勇军袁名岳何华...
    1998-2005页
    查看更多>>摘要：用粒子成像测速(PIV)技术对传统框式桨、传统框式组合桨和新型框式组合桨的流动特性进行研究,对比了三种框式桨在相同工况下搅拌槽内的速度、流型和湍动能.结果表明:传统框式桨搅拌槽内流体流动以水平环流为主,在框式桨上方和框式桨中间区域流体流动不充分;传统框式组合桨搅拌槽内框式桨上方由于二折叶桨的作用使得框式桨上部流体流速变大,槽内流体上下部的流动得到加强,但在框式桨中心区域依旧存在流动死区;新型框式组合桨搅拌槽内两层桨叶间的连接流得到了加强,框式桨底部和中间区域物质和能量的交换更加充分.在考察的三种框式桨中,新型框式组合桨的混合效果更好.研究结果可为新型框式组合桨应用于化工合成工业中提供参考.

    新型框式组合桨混合流场搅拌槽粒子成像测速

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