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计算传质学是基于现代传递理论，结合工程实际，通过科学计算实现对化学工业中的反应、分离等过程中的浓度、速度和温度分布，乃至过程的效率进行严格计算和模拟的理论和方法。它要解决的是在化工过程比较复杂的边界条件、多相湍流以及伴有传热条件下的质量传递过程的模型化及其求解问题，是近年来形成的新兴研究领域。本书主要结合作者及其指导的研究生在这方面的研究结果，主要探讨传质方程的封闭及化工过程中的流体力学、传热、传质和化学反应

关键词：化工计算传质学研究

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工程传质学

工程传质学

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1985年

作者：夏稚君编

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实用工程传质学

实用工程传质学

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1987年

作者：（美）利德森（Lydersen A.L.）顾彦和汪锡安译

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细胞低温冻存传质学模型

细胞低温冻存传质学模型

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作者：李巍上海交通大学

学位级别：硕士

细胞的低温保存在生物医学领域中有重要的研究和实用意义。从胚胎干细胞的保存到一部分细胞的温度代谢机制研究都需要依赖低温保存过程。随着现代生物医学的发展,无论是科学研究还是医学实践对于细胞保存都提出了更高的要求。对于珍贵... 详细信息

细胞的低温保存在生物医学领域中有重要的研究和实用意义。从胚胎干细胞的保存到一部分细胞的温度代谢机制研究都需要依赖低温保存过程。随着现代生物医学的发展,无论是科学研究还是医学实践对于细胞保存都提出了更高的要求。对于珍贵而数量稀少的细胞（如卵母细胞）以往基于实验和统计的低温保存手段的存活率和已经不可接受。针对低温保存细胞的模型不得不更深入的发掘细胞低温保存中的物理化学机制,以期达到更好的保存效果。因此更完善的细胞低温保存的传质学模型不仅可以帮助对现有细胞低温保存进行工程学优化,其阶段性成果也可以辅助细胞低温生理或物理学研究。就目前低温细胞保存领域的发展来看,已知的类似的模型大部分是零维均一模型,未能考虑细胞内部的不均一性和细胞的体积形态效应。仅有的几个的一维和二维模型往往把细胞看做各项同质的连续体,既没有对自由水分丰富细胞核的影响进行讨论,也缺少对细胞膜和细胞质内自由水分比例的分析考虑。二十世界八十年代之后,计算机技术和数值计算技术飞速发展,新的流体力学组分传输计算方法,多元互扩散模型,动边界方法,多孔介质物理流速模型不断涌现。通过把这些新的数值模拟技术移植到低温生物学领域,本文创建了一个全新的“带细胞核二维轴对称动边界细胞传质模型”,用于模拟细胞在低温保存中的形态变化和组分传质过程。该模型基于流体力计算软件Fluent和并行运行的C程序,模拟了细胞在低温脱水中的复杂组分运输过程。其中Fluent的物理流速多孔介质模型和多元微扩散模块成功的模拟了复杂多孔介质结构中的组分扩散。而并行的C程序准确的控制了控制体边界的形变,同时预测了冰晶生长的趋势。依赖它们的同步运作,该模型实现了对细胞内不均一的扩散系数,粘性系数孔隙率的模拟,实现了控制体边界,冰晶生长,扩散系数,粘性系数与局部组分浓度之间的耦合,计算得出了细胞结构对组分细胞冷冻中传质的影响。运用该模型,本文对不同保护液浓度和不同降温速率的细胞冷冻保存过程进行了模拟。得出了水分,盐分和保护液浓度的非稳态过程空间时间分布图。本文又发展出了冰晶生长的自动机模型,作为一个模组耦合到传质学模型中。合理的预测和解释了胞内冰晶从细胞膜到细胞核再扩散到整个细胞的生长过程。该模型本身对于低温保存中细胞传质模拟具有创新意义。该模型得出的结果对于细胞低温保存学的理论研究和工程实践也有很好的参考价值。

关键词：细胞低温保存传质学二维轴对称动网格组分扩散 Fluent

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纳米粒子进入细胞的传质学研究

纳米粒子进入细胞的传质学研究

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作者：关映雪上海交通大学

学位级别：硕士

纳米粒子在生物医学上的应用越来越广泛,其进入细胞的机制与规律是进行设计与开发的基础,也是目前研究的热点之一。纳米粒子与细胞膜的相互作用,与纳米粒子表面修饰的性质紧密相关。已有研究发现粒子表面修饰的亲水性基团与疏水性基团... 详细信息

纳米粒子在生物医学上的应用越来越广泛,其进入细胞的机制与规律是进行设计与开发的基础,也是目前研究的热点之一。纳米粒子与细胞膜的相互作用,与纳米粒子表面修饰的性质紧密相关。已有研究发现粒子表面修饰的亲水性基团与疏水性基团呈间隔条纹规则排列的与其他修饰成分相同仅排列不同的金纳米粒子进入细胞的规律有显著区别,这一特殊现象无法用已有的纳米粒子进入细胞的机制解释。本研究针对这一实验结果,将纳米粒子与细胞的体系简化,定量分析了三种不同纳米粒子进入细胞前后不同状态,计算获得了表面修饰不同排列的亲疏水性基团的纳米粒子与细胞膜之间相互作用的Flory-Huggins自由能;研究结果发现修饰规则间隔条纹排列亲疏水基团的纳米粒子,其作用自由能在与细胞接触前后变化最大,研究结果不仅解释了实验发现,同时简化的理论模型与体系为纳米粒子的优化设计提供了手段。此外,细胞所处的环境温度也是纳米粒子进入细胞的动力学规律的重要影响因素之一,因此为了研究温度对其影响程度,本文采用光稳定性优的量子点,在不同温度下,将其与细胞共培养,利用激光共聚焦显微镜,获得了量子点在不同温度条件下进入细胞的动力学变化规律。在以上实验的基础上特别是结合温度的影响,本文构建了一描述纳米粒子进入细胞的传质理论模型,首先将纳米粒子进入细胞的过程简化两步:(1)纳米粒子吸附到细胞膜上;(2)纳米粒子通过内吞等方式进入细胞。同时将过程(2)分成温度相关与温度无关两种途径。利用实验数据拟合得到了相关的动态参数,并获得了可用于预测纳米粒子进入细胞传质过程的数值计算结果。计算结果发现,纳米粒子的吸附和内吞能力随温度升高而增强。与温度相关的内吞速率常数在温度低于14℃时,受明显抑制;在温度从14℃升高到22℃时,却急剧增大;而温度高于22℃后再升高温度,则没有明显增大。拟合获得的各参数计算结果与各参数的理论推断趋势吻合,不仅证明了模型的可行性,同时定量解释了纳米粒子进入细胞随温度变化的传质规律。

关键词：纳米粒子自由能温度传质学

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《建筑环境传质学》

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暖通空调 2006年第11期36卷 57-57页

作者：齐庆梅

该书是一本系统介绍建筑环境空气温度和污染物控制规律、方法、系统和国内外研究动态及最新成果的学术专著。

关键词：建筑环境传质学控制规律空气温度学术专著污染物国内外系统

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传质势容耗散极值原理及通风排污过程的优化

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工程热物理学报 2007年第3期28卷 505-507页

作者：陈群任建勋清华大学航天航空学院传热与能源利用北京市重点实验室北京100084

为了获得排污效率较高的室内通风方式,本文将传热势容耗散极值原理应用到对流传质过程分析,定义了传质势容耗散函数,并利用变分原理在给定条件下对耗散函数求极值,获得了场协同方程,求解场协同方程获得了最佳流场,使传质势容耗散取得极... 详细信息

为了获得排污效率较高的室内通风方式,本文将传热势容耗散极值原理应用到对流传质过程分析,定义了传质势容耗散函数,并利用变分原理在给定条件下对耗散函数求极值,获得了场协同方程,求解场协同方程获得了最佳流场,使传质势容耗散取得极小值,室内污染物浓度最低。这些结论对通风排污过程的分析与优化设计有重要指导意义。

关键词：传质学势容耗散场协同方程通风排污过程优化

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化工计算传质学理论与应用

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化工学报 2014年第1期65卷 F0002-F0002页

计算传质学（CMT）将现代传质理论与先进数值计算方法相结合，以实现化工过程中浓度场以及速度场、温度场的准确预测，为化工过程放大、过程强化、新化工过程的开发提供新的理论和方法支撑，它的提出是在化学工程理论方面的重要发展，... 详细信息

计算传质学（CMT）将现代传质理论与先进数值计算方法相结合，以实现化工过程中浓度场以及速度场、温度场的准确预测，为化工过程放大、过程强化、新化工过程的开发提供新的理论和方法支撑，它的提出是在化学工程理论方面的重要发展，对我国经济建设和可持续发展具有重要的现实意义。

关键词：化工计算传质学应用数值计算方法化工过程可持续发展传质理论过程放大

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干建材挥发性有机化合物传质特性

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安全与环境学报 2012年第5期12卷 105-110页

作者：宋伟孔庆媛李洪枚首都经济贸易大学安全与环境工程学院北京100070 国家家具及室内环境质量监督检验中心北京100068

为研究干建材在建筑环境空气污染中的作用机制,对其挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)传质特性进行建模与测定。首先提出了干建材VOC传质模型,具有完全显性解析解;其次,基于模型变换发展了干建材VOC传质特性快速测定分... 详细信息

为研究干建材在建筑环境空气污染中的作用机制,对其挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)传质特性进行建模与测定。首先提出了干建材VOC传质模型,具有完全显性解析解;其次,基于模型变换发展了干建材VOC传质特性快速测定分析方法。通过复杂程度不同的木家具中多种VOC的传质试验,验证了模型与方法的可靠性。通过对模型进行无量纲分析发现,密闭舱干建材VOC传质可简化为5个无量纲准则数决定的一般性问题,且背景质量浓度会影响VOC传质的平衡方向与速度。

关键词：环境工程学建筑环境室内空气质量干建材挥发性有机化合物传质学密闭舱解析模型

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