曹军
- 作品数：27 被引量：59H指数：4
- 供职机构：华东理工大学机械与动力工程学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金上海市自然科学基金过程装备与控制工程四川省高校重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：化学工程石油与天然气工程动力工程及工程热物理环境科学与工程更多>>
- 填料毛细管精馏过程中气液两相流动特性及其影响因素的数值分析被引量：1
- 2021年
- 通过构建数值模型,对填料毛细管精馏塔内气液两相的流场和速度场分布进行了计算分析,研究了在不同的填料孔隙率、气相和液相进口速率等系统结构和操作工艺条件下,填料毛细管精馏塔内气液两相的速度场分布特性。通过对气液两相分布状态的分析,明确了符合最优气液两相相际传质特性的结构和工艺参数,对后续填料毛细管精馏的实验具有良好的指导意义。
- 张英胡丞李飞曹军
- 关键词：共沸物
- 费托合成产物预测模型的构建及选择性影响因素分析被引量：2
- 2016年
- 构建包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,用以分析管式固定床反应器的管径、催化剂填充长度、催化剂孔隙率以及冷却工质对流换热系数等影响因素对Fe费托合成产物选择性的影响。结果发现,低碳烃的选择性随着管径的增大而提高,而长链烃的选择性则有所减小;增加催化剂段填充长度使得中间物发生链增长反应生成长链烃的概率增加,从而使C_(5+)的质量选择性增加;较低的催化剂孔隙率会带来更高的C_(5+)产物选择性,但是管内压降也会急剧增加;此外,冷却工质对流换热系数的增大可以降低管内温度"热点"的峰值,同时也可以得到更多C_(5+)类产物。
- 曹军张莉徐宏
- 关键词：费托合成影响因素
- 蒸汽侧抽真空金属烧结多孔毛细芯浓缩乙二醇水溶液的实验研究
- 2020年
- 为了降低乙二醇脱水浓缩工艺中的能耗,利用工业低温余热,基于金属表面与二元混合溶液不同液体分子之间相互作用力的差异,设计了一种多孔金属毛细芯强化乙二醇水溶液浓缩的蒸汽侧抽真空平板式毛细芯蒸发系统。基于此方法,对质量分数为10%的乙二醇水溶液进行了蒸发浓缩实验。结果表明,抽真空毛细蒸发存在3种蒸发状态;溶液进口温度高于70℃时蒸发效果明显,且真空度与浓缩效果呈正相关。系统在0.088 MPa以上时有较为明显的浓缩效果;入口浓度升高对浓缩效果具有促进与抑制两方面作用,最佳浓缩效果的入口质量分数范围为35%~42.5%。该方法在传统闪蒸的基础上,进一步利用了多孔结构毛细芯金属表面能对二元溶液分子作用力的差异,从而造成2种溶液组分相对挥发度增大,一定程度上强化了二元溶液的分离效果。
- 郝良伟徐宏李明一曹军
- 关键词：毛细蒸发乙二醇抽真空
- 管式固定床反应器中Fe基费托合成的多物理场耦合数值分析被引量：4
- 2016年
- 通过构建包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,计算了Fe基催化剂管式固定床反应器中的费托合成过程,分析了费托合成管式反应通道中的速度、压力与温度分布,以及温度、流速和反应物n(H_2)/n(CO)3个因素对产物选择性的影响,阐明了沿着气体流动方向的反应速率变化趋势。结果表明,催化剂段入口处存在"热点"区域;在费托合成烃类产物中,CH_4的碳原子选择性最高,其次是C5+类产物;C_(5+)产物的选择性随着温度、流速和n(H_2)/n(CO)的增大均有所降低。构建的数值模型及相关结论有助于从传递及反应过程的角度,为固定床反应器内费托合成操作工艺的优化提供理论参考。
- 曹军张莉徐宏
- 关键词：费托合成转化率
- 固体氧化物电解池电解水制氢效率影响因素数值分析
- 2023年
- 常用电解水制氢技术包括碱性电解水制氢、质子交换膜电解水制氢及固体氧化物电解水制氢3大类。SOEC(固体氧化物电解池)电解水制氢方法在电能消耗、制氢效率和能量利用率等方面相对其他2种电解水制氢方法具有一定的优势。基于固体氧化物电解池电解水制氢过程中的电化学、热力学和动力学理论,运用Aspen Plus软件建立了SOEC电解水制氢系统的热力学流程模型,与文献结果进行对比验证,分析电解反应温度、反应压力、阴极水蒸气的含量、阳极空气的流量和电流密度等因素对制氢系统电解电压和制氢效率的影响,并在多因素影响条件下进行寻优,得到最佳反应条件。研究内容对于进一步优化提升SOEC电解水制氢系统的制氢效率以及能量利用效率具有一定的指导意义。
- 靳壮杰杨雁张伟王红涛张莉曹军
- 关键词：电压
- 管式固定床反应器中Fe基费托合成产物分布及其影响因素的数值分析
- 本文通过构建包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,对Fe基催化剂管式固定床反应器中的费托合成过程展开了计算.结果分析了费托合成管式反应通道中的温度分布,发现催化剂段入口处“热点”区域的存在...
- 曹军张莉徐宏
- 关键词：铁基催化剂费托合成
- 文献传递
- Ni基催化剂管式固定床甲烷重整反应器中积炭效应的数值模拟
- 2016年
- 在综合考虑积炭效应对催化剂孔隙率以及催化剂活性影响的基础上,通过建立包含动量、能量、质量传递以及化学反应动力学方程的多物理场耦合数值模型,从热质传递的角度,计算了Ni基催化剂管式固定床甲烷重整反应器中的积炭效应,阐明了包含多孔介质催化剂段的反应通道中的速度、温度及压力场分布,并指出了在通道中随气体流动扩散的可移动炭以及催化剂表面沉积炭浓度分布规律,分析了积炭对催化剂孔隙率、活性以及反应通道压降的影响,并进一步讨论了甲烷浓度以及温度对积炭产生的影响,最后提出了消减积炭的方法。
- 曹军张莉徐宏邢耀华
- 关键词：孔隙率催化剂活性数值模拟
- CO_(2)气泡上升过程及其影响机制研究
- 2023年
- 针对CO_(2)气泡在纯水中的上升过程,通过高速摄像机捕捉气泡上升时的瞬时图片;通过调节蠕动泵的转速以及选用不同直径的不锈钢管从而获得不同尺寸的CO_(2)气泡;利用Matlab数字图像处理技术提取所产生气泡的直径以及质心位置,得出了不同等效直径下气泡的运动轨迹、瞬时纵横比以及瞬时速度变化。研究结果表明,气泡的瞬时横向速度、瞬时纵横比、横向振幅呈周期性变化,与直径大小无关;其横向振幅与横向速率振幅成正比,并且小直径气泡的瞬时横向速度振荡周期是瞬时纵横比和瞬时纵向速度振荡周期的2倍。针对气泡上升时终速度变化,通过对比不同学者的预测关系式,提出了一个更为精确的终速度预测式。
- 裴东号阮锦程李飞曹军
- 关键词：运动特性
- 延迟焦化混合喷雾冷焦新工艺数值研究被引量：2
- 2016年
- 通过建立包含多孔介质模型、"等效流体"模型、二维轴对称焦炭塔流固耦合模型,对延迟焦化大吹汽阶段新老工艺冷焦过程进行了数值模拟。计算得出了传统纯蒸汽冷焦工艺条件下焦炭塔温度分布并进行现场数据验证,预测了水汽喷雾冷焦新工艺下焦炭塔瞬态温度分布,分析了液态水含量对冷焦效果的影响及其规律,对新工艺的经济性进行了定量评价。结果表明:水汽喷雾冷焦新工艺下喷雾流量一定时,焦层冷焦效果随水汽喷雾的液态水含量的提高先显著改善后趋于稳定再受到抑制;在压力为0.3 MPa、水汽喷雾流量为7.5t/h的条件下,液态水质量分数分别为0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9时,相对传统蒸汽冷焦工艺,节约蒸汽量分别为36%,53%,64%,71%,79%,84%;使用513K的过热蒸汽与353K的液态水通过雾化喷嘴进行混合的条件下,当液态水质量分数为0.8时,冷焦效果达到最优,年增经济效益76.14万元。
- 尹华卿曹军王元华徐宏
- 关键词：延迟焦化多孔介质数值模拟
- 填料毛细管精馏传质效率影响因素的数值计算
- 2022年
- 毛细管精馏通过利用毛细结构内固液分子相互作用力和微孔结构界面曲率影响,改变混合液的气液平衡,实现对共沸溶液的分离。为探究毛细管精馏的操作条件对气液相间传质效率的影响,通过使用CFD数值模拟研究影响乙酸乙酯-乙醇混合溶液相间传质的因素,如气相进口速度、气相进口质量分数和孔隙率。结果表明:气相速度越大,会降低对乙酸乙酯的分离效率;填料孔隙率为0.5时,对乙酸乙酯的分离效果较好;气相进口乙酸乙酯质量分数的增大会降低乙酸乙酯的分离效率。并使用Materials Studio软件对分子间作用力进行计算,结果发现填料与乙醇的结合能较强,进而促进乙酸乙酯的分离。研究对于开发适合工业应用的填料毛细管精馏分离共沸溶液技术具有一定的参考意义。
- 李飞阮锦程裴东号曹军
- 关键词：共沸物CFD结合能
