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关键词： 化工热力学   文字定义   公式定义   教学  

摘要： 学习和掌握化工热力学中一系列的定义是学好该学科的核心。但化工热力学定义繁多,专业抽象,不仅有文字定义还有公式定义。本文提出从定义引入背景、定义中的每个字的含义、定义文字描述的关键词、定义公式的推导四个层面掌握一个定义,并对每章的定义进行归纳总结,从而掌握化工热力学学科的要义。

关键词： 化工热力学   案例教学   实验教学  

摘要： 化工热力学是化工相关专业的重要课程，针对化工热力学教学过程中公式复杂，推导繁琐，概念抽象等特点，在教学过程中，通过采用具体的事例对具体概念做讲解的辅助，以问题、现象和事例为导向，在探索趣闻，详述事件的过程中将问题引出，引导学生逐步去解决，同时结合适当的实验揭示验证理论要点，最后将问题与课本内容进行整合，通过合理的联想与关联，让学生的记忆更加深刻，课堂教学更加有成效。

关键词： methane reforming   solar reforming   CO2 utilization   carbon formation   solar fuels   concentrated solar power (CSP)  

摘要： The reforming of natural gas with steam and CO2 is commonly referred to as mixed reforming and considered a promising route to utilize CO2 in the production of synthetic fuels and base chemicals such as methanol. In the present study, the mixed reforming reaction is assessed regarding its potential to effectively utilize CO2 in such processes based on simple thermodynamic models. Requirements for the mixed reforming reactions based on process considerations are defined. These are the avoidance of carbon formation in the reactor, high conversion of the valuable inlet streams CH4 and CO2 as well as a suitable syngas composition for subsequent synthesis. The syngas composition is evaluated based on the module which should assume a value close to 2. A large number of different configurations regarding CO2/H2O/CH4 at the reactor inlet, operating pressure and outlet temperature are simulated and evaluated according to the defined requirements. The results show that the actual potential of the mixed reforming reaction to utilize CO2 as feedstock for fuels and methanol is limited to approximately 0.35 CO2/CH4, which is significantly lower than suggested in literature. At 900 degrees C and 7 bar at the reactor outlet, which is seen suitable for solar reforming, a ratio of H2O/CH4 of 1.4 can be set and the resulting value of M is 1.92 (CO2/CO/H-2 = 0.07/0.4/1).

关键词： 化工热力学   多媒体   计算机  

摘要： 化工热力学课程是化学工程的分支之一,也是高校化工教育的必修课程之一,在化工教学中占有很大比重。本文从多媒体教学和计算程序两个方面讨论了计算机在化工热力学课程中的重要性。希望能为从事化工热力学教学的教师们提供些许建议和意见。

关键词： Hydrogen   Steam reforming   Energy   Exergy   Acetone-butanol-ethanol-water mixture  

摘要： A thermodynamic equilibrium analysis on steam reforming process to utilize acetone-butanol-ethanol-water mixture obtained from biomass fermentation as biorenewable fuel has been performed to produce clean energy carrier H-2 via non-stoichiometric approach namely Gibbs free energy minimization method. The effect of process variables such as temperature (573-1473 K), pressure (1-10 atm), and steam/fuel molar feed ratio (F-ABE = 5.5-12) have been investigated on equilibrium compositions of products, H-2, CO, CO2, CH4 and solid carbon. The best suitable conditions for maximization of desired product H2, suppression of CH4, and inhibition of solid carbon are 973 K, 1 atm, steam/fuel molar feed ratio = 12. Under these conditions, the maximum molar production of hydrogen is 8.35 with negligible formation of carbon and methane. Furthermore, the energy requirement per mol of H-2 (48.96 kJ), thermal efficiency (69.13%), exergy efficiency (55.09%), exergy destruction (85.36 kJ/mol), and generated entropy (0.29 kJ/mol.K) have been achieved at same operating conditions.

关键词： 化工热力学   冷凝传热模型   润湿状态   生长模式   纳米锥表面   生长速率   接触角  

摘要： 在传热学领域,滴状冷凝具有高效传热性能,比膜状冷凝的传热系数高出几十倍。若能在工业生产中实现滴状冷凝,所需的有效换热面积将会大为减少,产生可观的经济效益。为了更好地提高设备的传热性能,节约能源以及原材料,对利用仿生超疏水性表面实现滴状冷凝传热的过程进行了研究。通过建立单个液滴的冷凝传热模型,分析液滴的润湿状态,研究了液滴的2种生长模式:以恒定接触角增加底部润湿面积(CCA)模式和以恒定底部直径增加接触角(CB)模式,得出了液滴按照这2种模式生长的数学模型,进而分析冷凝液滴生长模式的影响因素。结果表明:当液滴按照CCA模式生长时,其半径生长速率与纳米锥导热率、尖端尺寸呈正相关,与高度、间距呈负相关,接触角对其是分段式的影响,即当θ<90°时呈负相关,反之,当θ>90°时呈正相关;当液滴按照CB模式生长时,与CCA模式不同的是,其生长速率与接触角呈负相关。综合液滴的2种生长模式可知,接触角的影响最为显著。本文所建立的理论模型与实验数据基本吻合,可为优化纳米锥结构表面提供理论参考。

关键词： 化工热力学   改革   教学   措施  

摘要： 化工热力学结合化工过程阐述热力学定律及其运用,是化工过程研究、设计和开发的理论基础.通过几项改革措施激发了学生的学习兴趣,深化了对理论知识的理解,培养了学生的工程意识,提高了学生分析和解决实际工程问题的实践能力,进而提高化工热力学课程的教学质量和水平.

关键词： 化工热力学   双语教学   前沿科技成果   教学改革  

摘要： 英语在科技和经济领域的重要地位促进了双语教学的蓬勃发展,对双语课程的教学改革也提出了迫切要求。为了提高《化工热力学》双语课程教学效果,提高学生学习兴趣,培养学生科学素养。在深入探索前沿科技成果引入课堂教学的研究基础上,对前沿科技成果的引入途径进行了初步介绍,对前沿科技成果引入与相关教学要素,包括教学的目标、方法、过程、模式和评价体系之间的关系进行了初步讨论。

关键词： 化工热力学   相平衡   案例教学   计算机辅助网络互动  

摘要： 相平衡是本科生化工热力学课程的核心内容。针对化工热力学相平衡章节概念抽象,公式繁琐等特点,在教学过程中通过采用企业实际生产案例教学,灵活利用现有的计算机程序,增加学生综合训练的机会,加强与学生的课上课下网络互动等方法,教学中开始尝试新的教学技术手段如雨课堂。希望可以促使学生改被动学习为主动学习,提高学习积极性。借此强化学生理论联系实际的能力,为日后的毕业设计打下基础,培养出优秀的化工人才。

关键词： Aspen-Plus   化工热力学教学   朗肯循环   PR状态方程  

摘要： 化工生产的热力学循环(如朗肯循环、制冷循环、热泵)可以实现功与热的转换。提高热力学循环的效率可以降低生产成本,减少环境污染。本文选择工业中常用的PR状态方程模型,用Aspen-Plus软件对朗肯循环进行模拟计算。这种做法能有效改进因计算量大、过程复杂而影响课堂教学效果的状况,并对提高学生的应用能力、加深其对概念的理解有重要的作用。