02热力学-4：1特性粘度 渗透压 光散射 SEC (S)151029
IG-541混合气体灭火系统设计理论和基本计算方法
IG-541混合气体灭火系统设计理论和基本计算方法IG-541混合气体灭火系统设计理论和基本计算方法一．概述IG-541混合气体灭火系统作为一种新型洁净气体灭火系统，由于它兼备有效灭火、绿色环保以及对人体无伤害等特性，目前已在国内外消防领域得到广泛应用。
然而，人们在大量应用它的同时，对系统性质、性能、原理等方面的量化研究却是十分不足的。
国内至今尚无完整的系统设计规范，尤其缺乏完整的系统设计计算理论和方法，甚至于连基本的单元计算方法也不齐全，现有的一些计算公式基本上照搬了国外的书本，并且缺乏完整性和系统性。
这种理论研究远远落后于实际应用的反常现象是消防工程界特有的，也是消防系统建设与使用远远相脱节这一客观情况所造成的。
国外公司虽有系统设计软件可以代客计算，但并不提供计算方法，我们只能是知其然而不知其所以然。
为了解决我国已有IG-541灭火系统的设备和大量实际应用，却还没有设计计算方法的突出矛盾，确保IG-541灭火系统设计的科学先进性、安全可靠性和经济合理性，达到优化设计的目的，我们在努力学习和吸收国外先进技术的同时，还必须建立自己的理论研究体系和设计计算方法。
本文探讨了IG-541气体灭火系统设计计算的理论依据，在此基础上推导了和建立了IG-541灭火系统的基本计算方法，为科学地建立具有自主知识产权的IG-541灭火系统计算机设计软件奠定了基础。
二．系统特征IG-541灭火系统和其他固定气体灭火系统比较既有共性又具有鲜明的个性。
IG-541在储存条件下呈气态，比其他灭火系统需要更大的储存容积;在高压下储存和运行，管道的承压能力要求亦较高，设备投资费用大，精确计算和优化设计可以带来明显的经济效益。
IG-541灭火的有效浓度为>37.5% 而对人体安全的浓度为<42.8%，同时满足以上条件必须严格控制储存量，并且对于防护区域有相应要求。
IG-541灭火系统的使用条件要求，系统开启后，90%药剂喷放时间应>23秒及<40秒，并且又要求60秒钟内达到灭火浓度。
基于蒙特卡罗法模拟高含量气固两相流声衰减
中国粉体技术CHINA POWDER SCIENCE AND TECHNOLOGY第27卷第2期2021年3月Vol. 27 No. 2Mar. 2021文章编号:1008-5548 (2021) 02-0074-08 doi ：10.13732/j.issn.l008-5548.2021.02.010基于蒙特卡罗法模拟高含量气固两相流声衰减祖晓萌，朱曙光(南京理工大学 能源与动力工程学院，江苏 南京210018)摘要：基于蒙特卡罗方法(Monte Carlo method)对超声波在高含量气固两相系统中的传播过程进行理论建模。
结果表 明：由实验得到40、60、80 kHz 的3种频率条件时体积分数约为63%的玻璃微珠-空气的高含量气固两相系统声衰减随 粒径的变化规律曲线;通过改变程序中单次散射能量损失妬阴的取值，将计算结果曲线与实验结果曲线进行拟合，相关系数可达到0.99以上,证明所建立的模型对于超声波透射、散射及其能量损失的处理方法符合其在高含量气固两相系统中的传播规律;在证明模型可行性基础上，进一步计算得到不同粒径颗粒散射衰减随体积分数的增加呈现先增加后减小的变化规律;对于实验所研究的高含量气固两相系统，多次散射过程所导致的散射衰减相对于总的声衰减，可以忽略不计。
关键词：超声衰减；蒙特卡罗方法；气固两相流中图分类号:0426文献标志码:ASimulation of ultrasonic attenuation in concentrated gas-solid two-phase flow based on Monte Carlo methodZU Xiaomeng , ZHU Shuguang(Institute of Energy and Power Engineering , University of Nanjing for Science and Technology , Nanjing 210018 , China)Abstract : Based on the Monte Carlo method , the propagation of ultrasonic wave in concentrated gas-solid two-phase flow system was modeled. The results show that the changing law of ultrasonic attenuation coefficients with particle size of high concentrationglass beads-air two-phase flow system with volume concentration of 63% at 40, 60, and 80 kHz are obtained by experiment. The correlation coefficient of the simulated result curve with the experimental curve can reach more than 0. 99 by changing the value ofEss ，which proves that the treatment method of ultrasonic transmission , scattering and energy loss is suitable to the propagationlaw of high concentration gas 一 solid two-phase system. After the feasibility of the model has been proved , it is further calculatedthat the scattering attenuation of different particles sizes first increases and then decreases , with the increase of volume concentra tion. For the high concentration gas - solid two-phase system studied in the experiment , the scattering attenuation caused by multiple scattering process can be ignored compared with the total ultrasonic attenuation.Keywords : ultrasonic attenuation ； Monte Carlo method ； gas-solid two-phase flow声波能穿透不透光介质,使得超声测量技术能够用于高含量气固两相系统的特性研究。
[辅助参考]第21届全国高中生物理竞赛复赛解答
![[辅助参考]第21届全国高中生物理竞赛复赛解答](https://img.taocdn.com/s3/m/303bd97ff242336c1eb95e1a.png)
，式中 为相对该惯性系粒子的平均寿
命。若能到达地面的 子数为原来的 5%，试估算 子产生处相对于地面的高度 h。不考虑
0 / 1 0.99c / c 2 7.089 0 14.18 10 6 s
2
2/7
复赛解答
21 届
许照锦
由题可到到达地面所需要的时间
1/7
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21 届
许照锦
由初末压强差可得
P
1 P0 P 1 P U P L 1 0.9242 P 2
代入公式可得透气系数
k
PV d N V d 0.182 Nd 1 0.182 1 1 A 1 2.4 1011 (s / kg) PSt k BT St 0.9242 P RTt S 0.9242 1
N
pL V1 AH PV PV 1 1 1 1 kBT kBT k BT
10 PV AH 3 1 1 4 10 1 1 0.182 V1 k BT 9
故渗透室上部分的终态压强为
P U
k T NU k BT PV V 0 0 N B 2 0.182 1 P 1 1.964 P 1 V0 V0 k BT V0
复赛解答
21 届
许照锦
第 21 届复赛解答
一、 （20 分）薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评 判。对于均匀薄膜材料，在一定温度下，某种气体通过薄膜渗透 过的气体分子数 N k PSt / d ，其中 t 为渗透持续时间，S 为 薄膜的面积，d 为薄膜的厚度， P 为薄膜两侧气体的压强差。k 称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数。 透气系数愈小， 材料的气密性能愈好。 图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意 图。EFGI 为渗透室，U 形管左管上端与渗透室相通，右管上端封 闭；U 形管内横截面积 A＝0.150cm2。实验中，首先测得薄膜的 厚度 d =0.66mm，再将薄膜固定于图中 CC 处， 从而把渗透室分 为上下两部分，上面部分的容积 V0 25 .00 cm 3 ，下面部分连同 U 形管左管水面以上部分的 总容积为 V1，薄膜能够透气的面积 S =1.00cm2。打开开关 K1、K2 与大气相通，大气的压强 P1＝1.00atm，此时 U 形管右管中气柱长度 H 20.00cm ， V1 5.00 cm 3 。关闭 K1、K2 后， 打开开关 K3，对渗透室上部分迅速充气至气体压强 P0 2.00 atm ，关闭 K3 并开始计时。两 小时后， U 形管左管中的水面高度下降了 H 2.00 cm 。 实验过程中， 始终保持温度为 0 C 。 求该薄膜材料在 0 C 时对空气的透气系数。 （本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中 不能保持恒定， 在压强差变化不太大的情况下， 可用计时开始时的压强差和计时结束时的压 强差的平均值 P 来代替公式中的 P 。普适气体常量 R = 8.31Jmol-1K-1，1.00atm = 1.013× 105Pa） 。 解：由物态方程可得终态时 U 形管右侧压强
马克-霍温克常数手册
马克-霍温克常数手册马克-霍温克（Mark-Houwink）常数是一组描述高分子溶液性质的重要参数，由马克（Mark）和霍温克（Houwink）两位科学家于1930年代独立发现。
马克-霍温克常数手册旨在提供关于这些常数的详细信息，以便于研究人员和工程师更好地理解和应用它们。
下一部分，我们将讨论马克-霍温克常数在溶液性质中的应用，包括：1.溶液的粘度2.溶液的扩散速率3.溶液的表面张力4.溶液的稳定性以下内容将分别对这些主题进行详细阐述。
1.溶液的粘度：高分子溶液的粘度与溶剂的粘度有很大差异。
马克-霍温克常数可以用来描述这种差异。
根据霍温克定律，溶液的粘度与溶剂的粘度之比与马克-霍温克常数成正比。
这一关系式为：η=η0 * (1 + A * [η])其中，η和η0分别表示溶液和溶剂的粘度，A是马克-霍温克常数。
通过测量溶液的粘度，我们可以计算出马克-霍温克常数，进而了解高分子溶液的性质。
2.溶液的扩散速率：高分子溶液中，溶质分子的扩散速率受到高分子链的影响。
马克-霍温克常数可以用来描述这种影响。
霍温克-马克扩散方程为：D = D0 * (1 + B * [η])其中，D和D0分别表示溶液和高分子溶液中溶质分子的扩散速率，B是马克-霍温克常数。
通过测量溶液中溶质分子的扩散速率，我们可以计算出马克-霍温克常数，从而了解高分子溶液的性质。
3.溶液的表面张力：高分子溶液的表面张力与溶剂的表面张力有所不同。
马克-霍温克常数可以用来描述这种差异。
根据霍温克定律，溶液的表面张力与溶剂的表面张力之比与马克-霍温克常数成正比。
这一关系式为：γ=γ0 * (1 + C * [η])其中，γ和γ0分别表示溶液和溶剂的表面张力，C是马克-霍温克常数。
通过测量溶液的表面张力，我们可以计算出马克-霍温克常数，进而了解高分子溶液的性质。
4.溶液的稳定性：高分子溶液的稳定性受到溶剂和溶质之间相互作用力的影响。
马克-霍温克常数可以用来描述这种相互作用力。
New粘性流体力学
/ρ,
m2/s
273 + C T µ = µ0 T + C 273
1.5
其中：µ0 ----0℃时的动力粘度；C=110 对于水：
µ=
µ0
1 + 0.0337t + 0.000221t 2
P = 1bar
Fluid T(°C) ρ (kg/m3) µ (kg/ms)
20 1.188 1.818 10-5
流体力学
第4章 粘性流体力学
粘性流概要：粘性，牛顿内摩擦定律 粘性流体运动：NS 方程，相似律，量纲分析，典型流动的基本解，湍流理论 管路流动：流动状态，考虑能量损失的伯努利方程—推广的Bernoulli equation 边界层理论: Ludwig Prandtl’s boundary theory (1904)
τ = τ yx = µ
∂u ∂y
切 应 力
正 应 力
τ xx ≈ 2 µ
τ yy
∂u ∂x ∂v ≈ 2µ ∂y
∂w ∂z
τ zz ≈ 2 µ
与角变形速度关系
与线变形速度关系
二、广义Newton内摩擦定律 广义Newton Newton内摩擦定律
不可压流体，在直角坐标系中： 不可压流体，在直角坐标系中： 二元平行流： 二元平行流：
从力学角度看，固体在确定的剪切力的作用下产生固定的变形； 固体变形用虎克定律描述，应力(Ｆ/Ａ)与应变成正比。 流体在剪切力作用下产生连续的的变形，即连续运动。 如何描述流体的连续变形，必须研究粘性。
Air, water, oil, glycerin（甘油）, 哪个粘性高？阻力大？
二、牛顿内摩擦定律
(Newton’s Resistance Law) y
米氏方程与热力学
米氏方程与热力学1简介米氏方程（Mie Equation）是一个用于描述散射介质中光学性质的方程，也是热力学中重要的基础理论之一。
该方程由德国物理学家Gustav Mie在1908年提出，用于描述散射和吸收现象。
2米氏方程的定义米氏方程是一个解析公式，描述了介质中散射和吸收的现象。
它可以用于计算散射体在各种颜色光中的表现，并能够预测在不同波长的光中颜色的变化。
3米氏方程的历史米氏方程的历史可以追溯到19世纪末。
当时，物理学家们研究了光的散射现象，并发现了一个数学关系，称为雷利杰明散射公式（Rayleigh-Jeans scattering formula）。
此后，德国物理学家Gustav Mie在1908年提出了一种新的描述散射和吸收现象的方法——米氏方程。
Mie的发现从根本上改变了我们理解散射体和散射介质的方法，成为研究光学现象和热力学基础理论的重要工具。
4米氏方程的应用米氏方程不仅应用于光学领域，也被广泛地应用于其他领域。
例如，它可以用于计算颗粒物质在流体中的行为，以及材料科学中的光强度、色散和吸收等现象。
此外，米氏方程还可以用于研究大气中的云、雨、雪等气象现象。
例如，在对太阳光穿过云层的研究中，科学家们使用米氏方程来解释云层的密度和温度如何影响光的散射和吸收。
5米氏方程与热力学米氏方程是热力学中一个重要的基础理论。
它描述了介质中吸收和散射的过程，这些过程对热力学现象产生了重要影响。
例如，在太阳辐射中，大部分光线会被云层散射，从而影响地球表面的温度分布。
除此之外，许多热力学过程也涉及光的吸收和散射。
例如，在光谱分析中，我们可以使用米氏方程计算样品中元素的含量。
在光学传感器领域，米氏方程可以用于设计更敏感和准确的传感器。
6结论米氏方程是光学和热力学领域中的一个基础理论，可以用于描述介质中光的吸收和散射现象。
它在多个领域中得到了广泛的应用，包括气象学、材料科学、医学、生物学等领域。
了解米氏方程的应用可以帮助我们更好地理解这些领域的理论和实际应用。
光照对含氟表面活性剂表面性质的影响
"通讯作者
492
第4期
王坤等:光照对含氟表面活性剂表面性质的影响
493
制。而部分氟化的表面活性剂由于具有较高表面活 性,而且环保安全，因此受到人们重视。郭睿等⑶以
三氟乙酸乙酯等为主要原料，合成了一种短氟链表 面活性剂，其具有优良的乳化性能。王新英等⑷以
图4 CF-S和CH-S的表面张力曲线(20 °C)
表1列出化合物CF-S的物化参数。"ax为饱
和吸附量! Dmn为最小分子横截面积! 三者的计算式如下'0(:
为表面压，
"max f — '/(2. 303nRT)( X [dy/dlogc(E (1)
( Dmm = 1 / [NA"max
(2)Βιβλιοθήκη #mc氟代己醇作为主要原料，制备了一种部分氟化的两 亲分子，其具有较低的临界胶束浓度和表面张力0
许祖勋等5用全氟己基乙基漠等作为原料，合成了
氟碳链较短的两亲化合物!该化合物具有较高的表
面活性。与全氟表面活性剂相比，部分含氟表面活
性剂的研究较少!亟待进一步深入探索。
智能化是表面活性剂发展的趋势之一。这类表
面活性剂在受到光照、酸度变化等外界影响后，结构
光照方法:将CF-S配成溶液，利用点光源的紫 外光光照。光照头距CF-S溶液5 cm,照射30 min 后20 C测试。实验用水均为二次蒸k水。
2结果与讨论
2 1 CFF的结构表征 图1、图2分别为CF-S的红外光谱和核磁共振
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影像科学 与 光化学
谱图。图1中！592 cm"1为N = N的弯曲振动， 1475 cm"1为季鞍盐C-N的伸缩振动！066 cm"1 为C-F的伸缩振动，738 cm-1为CH?的骨架振 动。判断合成了目标产物01H NMR(CDCLa, 400 MHz)： 2. 36((，2H) , 2. 42((，9H) , 3. 62(m, 2H), 4. 17(m , 2H) , 7. 01 (d，2H) , 7. 27 (m , 2H)，7. 78 (m，2H) 7. 88 (m，2H)O13 C NMR
dsc 热力学参数
dsc 热力学参数DSC（Differential Scanning Calorimetry，差示扫描量热法）是一种广泛应用于材料研究的热分析技术。
通过测量样品在温度变化过程中的热效应，DSC可以获取一系列热力学参数，为研究材料的性质和性能提供重要依据。
本文将对DSC热力学参数进行概述，并探讨其在材料研究中的应用。
DSC原理及热力学参数分类：DSC基于热力学原理，通过测量样品在升温或降温过程中热流率的差异，获得样品的热力学参数。
热力学参数主要包括以下几类：1.熔融热（Enthalpy，ΔH）：指样品在熔融过程中吸收或释放的热量。
2.结晶热（Crystallization Entropy，ΔS）：反映样品在结晶过程中熵的变化。
3.玻璃化转变温度（Glass Transition Temperature，Tg）：材料由高弹性状态向玻璃态转变的温度。
4.熔点（Melting Point，Tm）：材料由固态向液态转变的温度。
5.热稳定性（Thermal Stability）：材料在高温下的稳定性。
常见DSC热力学参数及其意义：1.熔融热（ΔH）：可用于判断材料的相变类型，如共晶、包晶等；还可以用于分析材料成分和生成过程。
2.结晶热（ΔS）：反映材料的有序程度，可用于研究晶体结构和分子排列。
3.玻璃化转变温度（Tg）：表征材料在不同温度下的状态，对材料的使用性能和加工性能有重要影响。
4.熔点（Tm）：影响材料的加工和成型性能，如焊接、铸造等。
5.热稳定性：评估材料在高温环境下的性能，对材料的应用领域有指导意义。
DSC热力学参数在材料研究中的应用：1.材料相图的研究：通过测量不同成分材料的热力学参数，构建相图，分析成分对材料性能的影响。
2.材料结晶性能研究：测量结晶热和熔点等参数，了解结晶过程和晶体结构。
3.材料热稳定性研究：评估材料在不同温度下的性能，为材料的应用提供依据。
4.材料加工性能研究：通过测量玻璃化转变温度等热力学参数，指导材料加工和成型工艺。
【国家自然科学基金】_热学特性_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
对苯乙烯磺酸钠 富勒烯 失效 声子 墩墙混凝土结构 反分析 十二次对称性 功能 减阻 准晶结构 共面转换 光致发光谱 光致发光 光学带隙 丙烯酸 γ 射线辐射 zno:ni薄膜 si80 p型掺杂 portevin-le chatelier效应 inas/gaas量子点激光器 grüneisen系数 ga2(1-χ )in2χ o3 cu互连 algan/ganhemt器件 al-mg合金 6h-sic
2009年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
折射率 扩链反应 扩散 态密度 微纳米结构表面 微燃烧器 当量比 岩石 层裂 密度泛函理论 实数编码 复合膜 复合材料 场发射 圆柱壳 固相反应 回收pet 反应磁控溅射 反应挤出 反分析 压缩-相干态展开 功能梯度 冲击绝热关系 共轭聚合物 全势能线性缀加平面波(flapw) 光谱性能 光致发光 光学材料 光学带隙 体积电阻率 传热学 临界屈曲荷载 三阶非线性 三栅单电子fet存储器 γ -lialo2 zno x射线衍射 x射线小角散射 tm3+掺杂锗酸盐玻璃 tio2纳米颗粒 nd:luvo4晶体 nd mg0.05zn0.95o薄膜 luvo4晶体 lani5he langmuir-blodgett膜 judd-ofelt参数 grüneisen型状态方程 gd2o3掺杂ceo2电解质薄膜 au 1,6-已二异 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
物化作业课后答案
第一章 化学热力学基础1-1 气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，为什么要用环境的压力e P ？在什么情况下可用体系的压力体P ？ 答：在体系发生定压变化过程时，气体体积功的计算式 dV P W e ⎰-= 中，可用体系的压力体P 代替e P 。
1-2 298K 时，5mol 的理想气体，在（1）定温可逆膨胀为原体积的 2 倍； ( 2 )定压下加热到373K ；（3）定容下加热到373K 。
已知 C v,m = 28.28J·mol -1·K -1。
计算三过程的Q 、W 、△U 、△H 和△S 。
解 （1） △U = △H = 0 kJ V V nRT W Q 587.82ln 298314.85ln12=⨯⨯==-= 11282.282ln 314.85ln-⋅=⨯==∆K J V V nR S （2） kJ nC Q H m P P 72.13)298373(,=-==∆ kJ nC U m V 61.10)298373(,=-=∆ W = △U – Q P = － 3.12 kJ112,07.41298373ln )314.828.28(5ln-⋅=+⨯==∆K J T T nC S m P （3） kJ nC Q U m V V 61.10)298373(,=-==∆ kJ nC H m P 72.13)298373(,=-=∆ W = 0112,74.31298373ln 28.285ln-⋅=⨯==∆K J T T nC S m V 1-3 容器内有理想气体，n=2mol , P=10P θ，T=300K 。
求 (1) 在空气中膨胀了1dm 3，做功多少？ (2) 膨胀到容器内压力为 lP θ，做了多少功？(3）膨胀时外压总比气体的压力小 dP , 问容器内气体压力降到 lP θ时，气体做多少功？dVp dl A p dl f W ⋅=⋅⋅=⋅=外外外δ解：（1）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=J V P W e 1001011035-=⨯⨯-=∆-=- （2）此变化过程为恒外压的膨胀过程，且Pa P e 510=n R T P n R T P n R T P V V P V P W e 109)10()(12-=--=--=∆-=θθ J 6.4489300314.82109-=⨯⨯⨯-= （3） Vn R TP dP P P e =≈-=1221ln ln 12121P P nRT V V nRT dV V nRT dV P W V V V V e ==-=-=⎰⎰ kJ PP 486.11101ln 300314.82-=⨯⨯⨯=θ1-4 1mol 理想气体在300K 下，1dm 3定温可逆地膨胀至10dm 3，求此过程的 Q 、W 、△U 及△H 。
turbulent viscous dissipation的单位 -回复
turbulent viscous dissipation的单位-回复单位通常是用来描述物理量的度量标准，以便进行量化和比较。
在物理学中，涡流黏性耗散（turbulent viscous dissipation）是指在湍流流动中由于黏性作用而产生的能量损失。
涡流黏性耗散单位是通常以功率（功率的单位是焦耳每秒，简写为J/s或W）来表示。
下面将介绍涡流黏性耗散的概念、计算方法以及其单位的详细内容。
涡流黏性耗散是指在湍流流动中由于黏性作用而导致的能量损失。
在湍流流动中，流体会形成大大小小的涡旋。
这些涡旋之间的摩擦会产生能量损失，这部分能量最终会以热量的形式释放到流体中。
这种能量损失是湍流流动的一个重要特征，对于流体力学和热力学的研究具有重要的意义。
计算涡流黏性耗散的方法一般是利用湍流能量方程。
湍流能量方程描述了湍流能量的转化过程，其中涡流黏性耗散是其中的一个项。
湍流能量方程可以用来描述湍流流动中的能量变化，并可以通过测量流动场中的速度和压力来估计涡流黏性耗散的大小。
在国际单位制中，功率的单位是焦耳每秒（J/s），也可以用瓦特（W）来表示。
所以涡流黏性耗散的单位也是焦耳每秒（J/s）或瓦特（W）。
涡流黏性耗散的计算可以通过测量流场中的速度和压力来实现。
通常，为了简化计算过程，可以使用雷诺平均速度（Reynolds-averaged velocity）和雷诺平均压力（Reynolds-averaged pressure）来代替实际测量的值。
这样，涡流黏性耗散的计算公式可以表示为：D = μ(∂u/∂y)^2其中，D表示涡流黏性耗散，μ表示流体的黏度，∂u/∂y表示速度在流动方向上的变化率。
需要注意的是，涡流黏性耗散的单位为焦耳每秒（J/s）或瓦特（W），这是根据功率的定义而来的。
功率定义为单位时间内的能量转移或转化的速率。
总结一下，涡流黏性耗散的单位是焦耳每秒（J/s）或瓦特（W）。
涡流黏性耗散的计算可以通过湍流能量方程来实现，并可以使用湍流平均速度和湍流平均压力来简化计算过程。
viscosity的名词解释
viscosity的名词解释黏度（Viscosity）是指流体内部抵抗流动的能力，或者说是流体的阻力。
黏度是衡量液体流动性质的一个重要物理特性，它与流体内分子的相互间作用力有关。
黏度的概念最早由德国科学家R. Hooke于17世纪提出，并得到了牛顿的广泛研究和解释。
1. 黏度的定义与单位黏度表示的是流体流动时遇到的阻力。
当施加外力使流体流动时，黏度决定了流体内部分子间的摩擦阻力大小。
黏度的单位是帕斯卡·秒（Pa·s），在工程学中经常使用更常见的单位，如厘泊（cP，1 cP = 0.001 Pa·s）。
2. 黏度与温度关系黏度与温度之间存在着密切的关系。
一般来说，随着温度的升高，液体的黏度会减小，而气体的黏度则会增加。
这是因为温度的变化会影响流体分子的动力学行为。
在液体中，温度升高会使分子的动能增加，分子间相互作用力减弱，从而减小液体的黏度。
而在气体中，温度升高则会增加气体分子的热运动，增大气体分子之间的碰撞频率和动力，从而增加气体的黏度。
3. 黏度与流体类型不同类型的流体具有不同的黏度特性。
牛顿流体是最简单的流体类型，其黏度与应力成正比。
牛顿流体的黏度是常数，不受应力或剪切速率的影响。
常见的牛顿流体包括水和其他许多溶液。
另一种类型是非牛顿流体，其黏度会随着应力的增加而变化，即黏度与剪切速率相关。
非牛顿流体包括许多复杂的流体，如胶体、泡沫和血液等。
4. 测量黏度的方法黏度的测量在科学和工程领域中具有广泛的应用。
常见的测量黏度的方法包括旋转式黏度计、落球式黏度计和圆盘式黏度计等。
这些仪器通过施加外力并测量流体的流动速度或阻力来确定黏度的大小。
测量黏度对于许多领域都非常重要，如石油工业、食品和制药等。
黏度是流体力学中一个重要的概念，对于了解流体行为和设计工程系统具有重要意义。
通过对液体和气体的黏度进行实验研究和定量测量，我们可以更好地理解流体的流动特性，并应用于各种实际应用中。
明胶水溶液分形性质的光散射研究
Ξ明胶水溶液分形性质的光散射研究张渭滨(华桥大学应用物理系, 泉州362011)摘要: 本文通过动态光散射技术并结合静态光散射及粘滞系数实验研究了明胶水溶液在不同温度、不同浓度下的分形性质。
当T > T g e l时(T g e l为胶凝临界温度) , 水为明胶的良好溶剂。
明胶分子在水溶液中符合自避无规行走模型, 分维d f = 5ƒ3。
当T < T g el 时, 明胶水溶液需经历从溶液到凝胶的胶凝过程。
在胶凝过程中, 动态光散射弛豫谱分段具有指数衰减和随后的伸展指数两种模式, 且伸展指数衰减的宽度参数Β逐渐从018 减少到胶凝点的0167, 与此相对应, 分维由5ƒ3 逐渐增加到210。
在胶凝点, 通过静态光散射及粘滞系数实验测得分维为210。
关键词: 明胶水溶液, 分形, 光散射。
L igh t sca tter in g study of f r a c t a l proper t i e sin a q ueous so l ut i on s of ge l a t i nZ h a n g W e i b in(D ep a r t m en t o f A p p lied P h y s ic s, H uaq i ao U n ive r s ity, Q uan zho u362011)A b stra c t: T h e f r ac t a l p rop e r t i e s o f aqueu s so lu t i o n s o f ge l a t i n o f d i ffe r en t co n cen t r a t i o n w e r e stud2 ied in th is p a p e r a t d i ffe r en t tem p e r a t u re u sin g ligh t sca t t e r i n g (dyn am ic an d sta t i c) an d v i sco sity exp e r i2 m en t s. W h e n T > T g el (T g e l is th e c r i t i ca l tem p e r a t u re o f ge l a t i o n) , w a t e r is a be t t e r so lven t o f ge l a t i n, th e ge l a t i n m o lecu le s in aqueo u s so lu t i o n s can be de s c r i bed u sin g se l f2avo id w a l k m o d e, i.e. it s f r ac t a l d i m en si o n equa ls 5ƒ3. W h e n T < T g el th e aqu eo u s so lu t i o n s o f ge l a t i n exp e r i en ce a p h a s e ch a n ge f r om so l to ge l.In th e so l2ge l p ro c e s se s th e re l ax a t i o n sp e c t r u m o f dyn am ic ligh t sca t t e r i n g w a s fo u n d to be an exp o n en t i a l decay fo llow ed by a st r ech e d exp o n en t i a l decay an d th e w id t h exp o n en t Βdec r ea sed f r om 018 to 0167. It m ean s th a t th e f r ac t a l d i m en si o n d f in c r ea s ed f r om 5ƒ3 t o 2. T h e sta t i c ligh t sca t t e r i n g an d v i sco sity exp r i m en t s a l so go t th e sam e re s u lt o f d f a t th e ge l p o in t.Keywords: aqueo u s so lu t i o n s o f ge l a t i n, f r ac t a l,一、引言明胶是一种变性胶原, 在食品、药品、化妆品等生产领域有着广泛应用。
高分子改性碳黑水相分散稳定性的动态光散射分析
利用动态光散射分析高分子改性碳黑在水相 中的分散稳定性。
１ 实 验
１ ． １ Ｐ ＨＳ ． Ｔ的制备
先 将 油锅 预热 至 ９ ５℃ ， 再 将适 量 ４ ． 乙酰 氧基 代苯 乙烯 （ Ａ Ｓ ， 纯度 ９ ６ ％） 、 ０ ． ０ １ ８ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ的 ２， ２ ， ６ ， ６ 一 四
加入 ５— １ ０ 倍 四氢呋喃（ Ｔ Ｈ Ｆ ， 纯度 ９ ９ ． ９ ９ ％， Ｈ Ｐ Ｌ Ｃ级 ） 稀释 ， 再将溶液缓慢滴入 ５一 ｌ ０倍 甲醇 （ ｍ ｅ ｔ ｈ ａ — ｎ ｏ ｌ ， 纯度 ９ ９ ． ９ ８ ％， Ｈ Ｐ Ｌ Ｃ级 ） 。将混合液分批加入离心管 中， 以９ ０ ０ ０ ｒ ｐ ｍ转速进行离心分离 ， 将上层 澄 清液倒 出， 再加产物于离心管 中， 重复进行离心沉淀。之后再加入纯 甲醇进行 多次离心清洗 ， 以确定无 ４ － 乙酰氧 基代 苯 乙烯 单 体残 留 。将 最后 的沉 淀 产 物 置 于烘 箱 中 ， 以５ ０℃ 进 行 真 空 干 燥 即得 Ｐ Ａ Ｓ — Ｔ粉 末， 然 后将 所得 Ｐ Ａ Ｓ ． Ｔ粉末 水 解为 Ｐ Ｈ Ｓ ． Ｔ 。
以形成巨起始剂 ， 再将反应温度提高至 １ ２ ５ ｏ Ｃ， 继续加热搅拌反应适 当时问以合成 Ｐ Ａ Ｓ － Ｔ活性 聚合物。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ － ０ １ — １ ７
基金项 目： 国家 自然科 学基 金资助项 目（ ４ １ １ ０ ５ １ ０ ７ ） ； 陕西省 自然科学基础研 究计 划项 目（ ２ ０ １ ２ Ｊ Ｍ５ ０ １ ４ ） ； 陕西 省教育厅科
温度测量和各类温度计专家讲座
温度测量和各类温度计
第5页
2.热力学温标
热力学温标又称开尔文温标，或称绝对温 标，它要求分子运动停顿时温度为绝对零 度，水三相点，即液体、固体、气体状态 水同时存在温度，为273.16K，水凝固点， 即相当摄氏温标0℃，相当华氏温标32℉ 开氏温标为273.15K。热力学温标（符号 为T）它单位为开尔文（符号为K），定 义为水三相点热力学温度1/273.16。
温度测量和各类温度计
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温度测量和各类温度计
第19页
双金属感温元件是由膨胀系数不一样两种 金属片牢靠结合在一起而制成，一端固定， 另一端为自由端。当温度改变时，因为两 种材料膨胀系数不一样而使双金属片曲率 发生改变，自由端产生位移，经传动放大 机构带动指针指示温度值。为了满足不一 样用途要求，双金属元件制成各种不一样 形状，如图9—4所表示。
按照这个标准建立有摄氏温标、华氏温标 。
温度测量和各类温度计
第4页
摄氏温标：所用标准仪器是水银玻璃温度计。 分度方法是要求在标准大气压力下，水冰点为 零度，沸点为100度，水银体积膨胀被分为100 等份，对应每份温度定义为1摄氏度，单位为 “oC“
华氏温标：标准仪器是水银温度计，按照华氏 温标，水冰点为32oF，沸点是212oF。分成180 份，对应每份温度为1华氏度，单位为“oF”。 摄氏温度和华氏温度关系为
温度测量和各类温度计
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Rt
x L
R0
nR0
L、R0——电位器有效长度和总电阻 x——电刷位置
温度测量
温度测量和各类温度计
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9.1 概述
一、温度基本概念和测量方法 温度是一个基本物理量。 温度宏观概念是冷热程度表示，或者说， 互为热平衡两物体，其温度相等。 温度微观概念是大量分子运动平均强度 表示。分子运动愈激烈其温度表现越高。
正渗透膜的非平衡热力学膜特征参数解析
正渗透膜的非平衡热力学膜特征参数解析边丽霞;方彦彦;王晓琳【期刊名称】《膜科学与技术》【年(卷),期】2016(036)004【摘要】基于非平衡热力学用3个独立的膜特征参数(纯水渗透系数,反射系数和溶质渗透系数)分析在水力学压力驱动和渗透压驱动膜过程中溶剂水和溶质的传递现象.为了考察这些膜特征参数在两种不同驱动力驱动的膜过程中的一致性,用不同的方法确定同一张正渗透膜分离层的膜特征参数.首先,通过几种中性溶质在水力学压力驱动膜过程中的截留率确定膜特征参数.其次,使用相同的中性溶质作为渗透压驱动膜过程中的驱动溶质,通过实验得到溶剂水的体积通量和溶质的摩尔通量,结合通量数据和非平衡热力学模型,再次得出这几种溶质的膜特征参数.结果表明,两种方法得到的膜特征参数一致性较好.这有助于进一步理解渗透压驱动膜过程中的传递现象,以及它与水力学压力驱动膜过程的差别.【总页数】10页(P75-83,118)【作者】边丽霞;方彦彦;王晓琳【作者单位】清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室,北京100084;清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室,北京100084;清华大学化学工程系膜材料与工程北京市重点实验室,北京100084【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8【相关文献】1.聚丙烯腈膜改性制备正渗透复合膜基膜 [J], 张宇峰;张丽杰;孟建强2.正渗透膜污染特征及抗污染正渗透膜研究进展 [J], 王涛;王宁;陆金仁;王志宁;胡云霞3.中空纤维正渗透膜浓缩灰水过程中的膜污染和清洗初探 [J], 肖婷婷;窦鹏佳;王艳强;李雪梅;何涛4.EDTA吸附材料控制厌氧正渗透膜生物反应器中正渗透膜的污染 [J], 李玲;王新华;李秀芬;任月萍5.草鱼养殖模拟废水正渗透处理工艺参数优化及膜污染特征研究 [J], 杜江辉;蔡雨嫣;雷泽宇;许裕良;韩志英因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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Staudinger [ ] K M
精品课件
特性粘度与分子量的这一关系在形式上与Mark与 Houwink于1938年发现的经验式相同：
[ ] K M
K，称Mark-Houwink常数
通过特性粘度测定的分子量称为粘均分子量
此处一般介于0.5~0.8
精品课件
此非彼
彼
r2 2 r2
0
膨胀因子， > 1
对数相对粘度
ln r = ln(1+sp)
当 浓度很低时 sp很小
(c→0, sp →0)
ln r ln ( 1 sp ) sp
故 ln r / c s p / c
精品课件
当流体中有第二相物质时：
Einstein公式 s p 2 . 5 2
聚合物溶液 Φ2:线团体积分数
聚合物溶液中的第二相物质为线团，其体积为 扩张体积 (讨论限于精稀品课溶件 液范围)
溶剂与温度 85%甲酸 25C 甲苯
水 25C
K (g/mL) 0.023 9.01105 0.0117 0.0049
0.82 0.81 0.87 0.80
(氢键)
(刚性大) (氢键)
精品课件
半刚性链
聚对苯甲酰胺 Poly(p-benzamide)
O
H
C
N
x
PBA
溶剂 浓硫酸 浓硫酸 浓硫酸 二甲基丙酰胺 二甲基丙酰胺
2.11 特性粘度与粘均分子 量
粘度：流动之难易，内摩擦之大小 溶液粘度与分子量、扩张体积、浓度之间有关系
10%PS/甲苯溶液和10%PS/环己烷溶液，粘度是否相同？
精品课件
物质
空气 水 润滑油 橄榄油
甘油
粘度量级 (Pa.s) 10-5 10-3 10-2
10-1
100
物质
糖浆 聚合物熔体 沥青 熔融玻璃 (500) 玻璃
量纲 Pa.s Pa.s
无 无 L/g 无 L/g
定义：
特性粘度
[
]
sp c
c 0
[ ] ln r c c0
特性粘度只与分子量和扩张体积有关
证明：特性粘度=单位质量分子链的扩张体积
[ ] ~ Ve
M
精品课件
[
]
sp
c
c
0
等价
[ ] ln r
c c0
增比粘度 sp = r1 r = 1+ sp
sp 2 .5 2
sp ~ 2
量纲为L/g
sp ~ 2
cc
[ ] ~ 2
c
量纲为L/g
[ ] ~
2 c
单位溶液体积中的扩张体积 单位溶液体积中的分子链重量
N AV e M
故特性粘度描述的精品是课件单位重量的扩张体积
[ ] ~ Ve
M
Ve ~ (
s2
1/2 )3 ~ (
r2
1/2 )3 ~ (
44
0.76
聚醋酸乙烯酯 丙酮
25
14.6
0.72
聚醋酸乙烯酯 二氧六环 25
11.4
0.74
聚苯乙烯
丁酮
25
39
0.58
聚苯乙烯
甲苯
30
12
0.71
聚氯乙烯
氯苯
30
71.2
0.59
聚氯乙烯 聚氯乙烯
环己酮 25 四氢呋喃精品课件 25
13.8
0.78
16.3
0.78
值超过0.8的情况
聚合物 Nylon 6 1.2 PB PBT 聚丙烯酰胺
r2
1/2 )3 ~ [(nl 2 )1/2 ]3 ~
0
M
3 / 2 3
[ ] ~ M 良溶剂中
0 . 8 （与M的0.1次方成正比）
溶剂中
[ ] ~ M 0 .5 （＝1）
固定溶剂、温度，特性粘度只反映分子量的影响 精品课件
在良溶剂中
Байду номын сангаас
[ ] ~ M 0.5 3 ~ M 0.8
Θ溶剂中＝1，
[ ] ~ M 0.5
良溶剂中的膨胀因子 可通过特性粘度测出
精品课件
特例
3 [ ] [ ]
分子量相同的同一种聚合物： 线形[]与支化[]哪个大？
[]B < []L
g 's [ ] B [ ] L
支化程度
精品课件
特性粘度与分子量的关系
从理论上得到 [ ] ~ M 0 .5 3 ~ M 0 .8
即
[ ] K M 0.8
表中粘度为绝对粘度 精品课件
粘度量级 (Pa.s) 102 103~4 108
1012
1040
各种与稀溶液有关的粘度
粘度名称
符号及关系
溶液粘度
溶剂粘度 相对粘度 增比粘度 比浓增比粘度 对数相对粘度 比浓对数粘度
s r = /s sp = (-s)/s = r - 1
sp/c ln r 精品(课ln件 r)/c
r sp sp / c
r ln r ln r / c
精品课件
两种方式进行外推
3.1
PS/苯溶液
2.9 Ewart, 1946
M
=2
作业：求刚性链的理论值
精品课件
欲求某一体系的K，值，可采用一系列单分散样 品，通过光散射法测定其重均分子量，再测定其 特性粘度，即可用对数作图法求出K，值
[ ] K M ln [ ] ln K ln M
精品课件
特性粘度的测定
同时采用两 种外推方法
[
]
sp
c
c0
[ ] ln r
c c0
精品课件
采用乌氏粘度计
（Ubbelohde viscometer）
h1
纯溶剂流经时间：t0
h2
最浓溶液时间： t4
次浓溶液时间： t3 次稀溶液时间： t2 最稀溶液时间： t1
精品课件
由相对粘度得到其它各种粘度
r
i s
ti t0
最浓溶液： 次浓溶液： 次稀溶液： 最稀溶液：
r4=t4/t0 r3 =t3/t0 r2 =t2/t0 r1 =t1/t0
此 [ ] K M
Mark-Houwink指数，一般0.5~0.8
相似之处：描述分子链在溶剂中的形态，溶剂越良，链越伸 展，值越大；反映聚合物分精子品课链件 与溶剂相互作用的强弱
K，值只能在一定的温度，一定的聚合物／溶剂 对，一定分子量范围内是常数。
溶剂
[ ] K M 0 .5 与理论相符
聚合物
溶剂 温度(C)
聚醋酸乙烯酯 聚苯乙烯
聚二甲基硅氧烷
乙醇 56.9
环己烷 34.5
丁酮
20
精品课件
K103 (g/mL)
110 84.6 81.5
0.50 0.50 0.50
聚合物溶液体系K、值示例
聚合物
溶剂
温度(C)
K103 (mL/g)
高密度聚乙烯 十氢萘 135
46
0.73
高密度聚乙烯 四氢萘 130
分子量 <12000 >12000 3100 Mw 13000 5300 Mw 51000 7140 Mw 23000
精品课件
K(mL/g) 1.97107 7.8105 2.14105 1.67105 2.14105
1.70 1.08 1.20 1.46 1.85
刚性链的扩张体积：
[ ] ~ N AVe