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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
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    翼型印刷电路板式换热器流动传热特性数值研究

    任冠宇张义飞李新泽杜文静...
    108-117页
    查看更多>>摘要：印刷电路板式换热器(PCHE)作为一种新型微通道换热器,在超临界二氧化碳(SCO2)布雷顿循环中广泛应用.通过数值模拟分析了 SCO2在翼型PCHE通道中的热工水力性能.结果表明,改进翅片尺寸和迎角能提高表面传热系数与综合性能.随着相关参数变化程度增大,对应的表面传热系数与综合性能进一步提高.在翅片中心开槽能够降低摩擦因子,但综合性能下降.结合翅片尺寸、方位、形状的三个结构参数的正交试验表明,翅片无量纲开槽宽度对流动传热性能的影响最大.在样本范围内,翅片扩大倍数为1.4,迎角为20°且不开槽的结构综合性能最佳.不同结构的翼型PCHE流动传热性能的分析可为SCO2冷却理论研究和PCHE典型工程应用提供参考和借鉴.

    超临界二氧化碳印刷电路板式换热器数值模拟流动传热

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    深水海底管道软管内部流体渗透特性模型与试验研究

    李焱郑利军张恩勇王云飞...
    118-125页
    查看更多>>摘要：深水油气输送软管是深水油气田开发工程重要的设施,准确模拟气体渗透冷凝的动态过程是关乎软管设计是否安全可靠的关键技术之一.以我国海上某油田深水软管为研究对象,开展深水油气输送软管内部复杂气体CH4、CO2、H2S和气相水等渗透规律研究,考虑高分子聚合物密封材料、厚度、气体压力、温度、流速、软管界面结构形式等不同影响软管渗透性的因素,将软管几何模型划分为管内流体、管道结构和环空三个空间,建立复合柔性软管多相流动传热传质耦合计算模型,并进行了实验室规模的材料和样管实验,原型管道试验以及平台现场测试,其中模型结果与样管实验最大误差为7％,与原型管道试验结果最大误差为12.3％,计算模型与现场运行结果趋势规律一致,很好地为深水软管设计以及软管安全运行管理提供技术支持.

    深水海底管道多相流动传热传质耦合渗透模型

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    大功率LED热管理用脉动热管热性能

    李新泽张双星任冠宇洪瑞...
    126-134页
    查看更多>>摘要：为满足大功率LED芯片的热管理需求,设计了蝶形脉动热管(pulsating heat pipe,PHP),实验研究了不同工况下(加热功率、工作流体、安装角度、充液率)的传热性能,基于热阻法分析了蝶形PHP的热管理性能.结果表明,自然对流冷凝工况下,蝶形PHP表现出优秀的传热性能和均温性,任意安装角度下,均能够满足Bridgelux 100W LED芯片的散热需求,热阻不超过0.292 K/W,最低可达0.174 K/W,均温性系数低至0.263.加热功率显著影响PHP的传热性能,提高功率能够抑制壁温脉动幅度,增强脉动周期性.存在一个交叉功率,大于此功率后充注去离子水的蝶形PHP性能更好.加热功率和安装角度均会影响最佳充液率,二者具有一定的交互作用.

    脉动热管热管理传热流动实验验证

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    T型圆柱形微通道内CO2碱液吸收数值模拟

    杨勇祖子轩李煜坤王东亮...
    135-142页
    查看更多>>摘要：采用水平集两相流耦合组分传质微分方程对三维T型微通道内的CO2碱液吸收过程进行了数值模拟.分析了气泡形成及流动过程、相间传递及吸收特性,并重点探讨了进口气速、液速和碱液浓度对CO2化学吸收传质的影响.结果表明,在气速0.08 m/s、液速0.03 m/s时,单个气泡形成时间约为0.012 s,气泡移动速率几乎等于进口气速,展现气泡和液塞交替的泰勒流特征.CO2吸收溶解速率在气泡形成初始阶段溶解速率最大,随着气液相相互接触传质推动力逐渐降低,沿出口方向的气液两相界面上逐渐下降.气速0.05 m/s增加到0.1 m/s时,CO2吸收率从62.6％降低到34.8％,当液速从0.01 m/s增加到0.05 m/s时,C02吸收率从18.5％提高48.4％.吸收剂浓度从50 mol/m3增加到250 mol/m3,吸收率由50.8％提高到79.3％.

    微通道吸收传质二氧化碳捕集数值模拟

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    改性磁性纳米粒子稳定的稠油O/W型乳状液的流变性影响因素及管输压降预测模型

    孙娜娜董红妹郭文豪柳健...
    143-157页
    查看更多>>摘要：旨在探讨改性磁性纳米粒子质量分数、溶液酸碱度(pH)、油水比、NaCl浓度、搅拌速度以及乳化温度对稠油O/W型乳状液流变特性的影响规律,并结合Zeta电位、界面张力和油滴分布揭示了其作用机制.为了更深入且精确地分析以上因素对乳状液流动特性的影响,开展了六因素三水平的正交流变实验,采用幂律流体压降公式计算了各组条件下单位管长压降,并应用SPSS软件进行了方差分析和非线性回归分析,构建了一个适用于O/W型乳状液的管输压降预测模型.最后,使用Matlab软件对压降进行了最优解的求解.研究结果显示,油水比对乳状液流变特性影响最为显著,且改性磁性纳米粒子可以成功制备出油水比为8:2的稠油O/W型乳状液.当改性磁性纳米粒子质量分数控制在0.07％,含油率维持在50.38％,NaCl浓度为0.12 mol/L,搅拌速度设置为664.10 r/min,且乳化温度保持在16.92℃时,该稠油O/W型乳状液的单位长度管输压降能达到最小值,即66.93 Pa/m,该最优方案表明较低质量分数的改性磁性纳米粒子能在低温条件下实现稠油大幅度减阻输送.此外,通过实证研究,所构建的模型在严格的正交实验条件下展现出较好的管输压降预测能力,从而提供了一种可靠的方法来评估和优化稠油O/W型乳状液的输送性能.

    纳米粒子聚合物稠油O/W型乳状液流变性预测压降模型

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    干熄炉料钟结构对焦炭布料粒径均匀度影响的模拟研究

    黄俊豪庞克亮孙方远刘福军...
    158-169页
    查看更多>>摘要：干熄炉内焦炭粒径偏析问题会严重影响焦炭与冷却气体的气固换热效率.基于离散元方法(DEM)研究某钢厂干熄炉的料钟结构在装焦过程产生的料面形状、粒径分布以及粒径偏析现象,并针对干熄炉的料钟结构进行了优化,以改善焦炭粒径分布.结果表明:相比于料钟倾角和分料板夹角,横梁方向对料面形状和粒径均匀度的影响更大.由于料钟横梁对焦炭颗粒有分流作用,容易形成倾斜堆积料面,导致焦炭颗粒分布不均匀.旋转横梁方向与焦罐布料开口平行后,减弱了料面倾斜效应,降低了焦炭颗粒粒径偏析情况.在40°～60°的料钟倾角、30°～60°的分料板夹角和横梁方向优化条件下,料面高度差最大降低70.8％,标准偏差降低最高49.4％,尤其在较大的倾角和夹角值下效果显著,有助于气体在填充床中均匀流动.

    分立元件建模干熄焦填充床料面形状粒度分布数值模拟

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    软管泵漏失现象分析

    王梦帆张立新
    170-182页
    查看更多>>摘要：针对软管泵在工作过程中出现的漏失问题进行了深入探讨.采用简化的单边正弦波通过的二维牛顿流体蠕动流模型,推导出软管内流场的轴向流速分布,同时得出漏失量与软管间隙、压差、软管变形截面长度、转子转速之间存在负相关关系,而与软管在x方向的变形长度、流体动力黏度之间存在正相关关系.通过双向流固耦合方法对存在挤压间隙的软管泵流场进行了详尽的分析.在入口流速为0.32 m/s和0.6m/s,出口压力为0 MPa的条件下,对曲率半径与软管内径之比为4.6的180°弯管中水和液态肥2种Reynolds数相差较大的液体进行了流场压力、流速和旋涡强度的分析,得出了漏失量极值位置,流场特性及其对漏失的影响.分析了软管内二次流产生原因,得出软管内流体做对称螺旋运动,流场旋涡强度与二次流强度周期性变化规律以及漏失量与轴向旋涡强度呈正相关和二次流强度呈负相关的结论,为后续减小这一现象不利影响奠定基础.

    蠕动流二次流漏失双向流固耦合软管泵

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    质子交换膜燃料电池中蛇形流道液滴运动数值仿真研究

    陈森洋靳蒲航谭志明谢公南...
    183-194页
    查看更多>>摘要：水管理是提升质子交换膜燃料电池(PEMFC)工作性能的重要手段,为了解决燃料电池阴极流道"水淹"的问题,需要明晰液滴在不同流道结构中的运动规律以寻找加速液滴排离的方法.采用两相数值模拟方法对不同尺寸(直径0.6～0.8 mm)、不同初始位置及不同数量(1～2个)的液滴在两种流道结构中的运动行为进行了仿真分析,重点关注影响液滴排出时间和液滴运动形态的主要影响因素.结果表明,液滴的尺寸及与弯道部分的接触方式极大地影响了液滴的运动姿态及排出时间,液滴直径越大排出时间越短,直径的增大有效加速了内侧液滴的排出;同时,与圆角弯道结构的流道相比,半圆形弯管结构的流道更有利于液滴的排出.

    质子交换膜燃料电池蛇形流道液滴运动圆角弯管半圆形弯管

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    冷却条件下倾斜上升管S-CO2流动与传热特性研究

    董新宇边龙飞杨怡怡张宇轩...
    195-205页
    查看更多>>摘要：超临界CO2在塔式太阳能热发电和核能工业领域中展现出了巨大潜力,为了研究超临界CO2在冷却条件下倾斜上升管内的换热特性,采用数值模拟方法,将其分为类液区、跨临界区、类气区分别进行模拟,分析了倾斜上升管中超临界CO2的密度场与温度场分布及其对流传热系数和平均阻力系数沿管长的变化规律,并研究了不同倾斜角度、不同质量通量以及不同压力对超临界CO2换热性能的影响.研究结果表明:倾斜角度变化对于类液区超临界CO2的对流传热系数和平均阻力系数有所影响,对类气区则没有影响;质量通量的增大能够提高对流传热系数,减小平均阻力系数;压力的改变对拟临界区及类气区的对流传热特性影响较大.

    超临界二氧化碳流动传热数值模拟湍流

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    用于HTPB推进剂浆料的静态混合管数值模拟

    郭骐瑞任丽媛陈康黄翔宇...
    206-216页
    查看更多>>摘要：端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中固化剂和黏合剂的充分混合对推进剂性能至关重要,SK型静态混合管能实现高黏度流体的充分混合.采用Minilab微型双螺杆流变仪测量了推进剂浆料的黏切曲线.通过计算流体力学对应用于HTPB推进剂药浆的SK型静态混合管进行了数值模拟,分析了 SK型静态混合管的入口流速、元件个数和元件长径比与压降和混合效果之间的关系.数值模拟表明,压降与入口流速成正比,与元件个数线性相关,45％以上的阻力损失都集中在混合管用于挤出成型的出口喷嘴处.8个混合单元可完成99.9％的混合,12个混合单元可完成99.99％的混合.长径比减小时,径向上的二次流加剧.长径比从0.5增加到1.25,可以在加强混合的同时降低能耗.

    数值模拟计算流体力学静态混合非牛顿流体聚合物

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