问答及答辩结果在线视频

时间掌握得挺好

下面请答辩委员会委员

和其他参会议员提问

因为刚才说得也比较快

我想知道一下

就是你后面那一部分的

最后一部分的那个研究

其实包括你整个的研究

就是有一件事情

就是你 灰的话

你现在还是用宏观的特性

相当于它的孔隙的结构

其实灰它本身在燃烧过程中

灰的本身的特性

可能在发生变化

包括很可能它内在的

有没有可能去研究这个

它本身的特性变化

就是真正的可预测

你现在相当于还是通过

大量地使用统计

对吧

得到了它的一些数据

那么你如果不是本质的

这个知道它的灰的特性

那我就比较担心的就是

你有没有可能

比如用你的模型

对你现在

不在你实验范围之内

其他的煤种的一些实验条件 比如是

会不会也适用

还是只对你现在的

实验的这些煤种适用

这是一个很想知道的一个问题

还有一个你

刚因为你这个没有编号

所以我只能对那个148页

就是那个煤种那个数据

有1个煤种 第8个煤种

我很奇怪

你那个是干燥基对吧

对对对

但那个含氧量特别高

最后的话这几个加起来

就已经90%

它的含灰量很低

是吧

这是一种什么煤呀

好像特别低我感觉

就是最后一部分

对 就是这个

就是那个第8种煤

我看了一下 20.4%的含氧量

所以加起来基本上已经99了

就是含灰量特别低

我不知道这是什么煤

你用的是

这按照道理

应该是一种非常低变质的煤

含氧量这么高 对吧

褐煤之类的

褐煤之类的

但是含灰又特别低

可能是印尼的一种煤

印尼的一个煤 灰分特别特别小

只有1%

好像那个 特别软那个煤

那种煤啊 只是很好奇

就是你选的这个煤种

也非常好奇

就是为什么会选这些煤种

还是这个实验

这个实验是你自己做的吗

还是就是何威那个实验

这个实验不是我自己做的

是何老师原来做的

我用的文献中的数据

用的他们的数据

那就算了

老师您好 我对您刚才的问题

进行回答

就是首先您提出的是那个

关于灰分的一个问题

就是在我们这个模型中

灰分我们是这样假设的

就是说灰分

灰分网格是首先是

均匀分布在这个碳网格当中

就是它的量是根据

具体煤种的灰分

那个工业分析来定的

然后让它确定

就是通过工业分析

确定灰分的网格的数目

然后让它均匀分布在碳网格中

然后在燃烧过程中

就是碳消耗

而灰是保持不变

也没有考虑那个灰分的催化作用

而且如果燃烧过程中

如果说灰分 灰分这些网格

烧脱离之后

它会粘附 粘在那个离

离它这个脱离最近的这个母体上面

这个可能是我处理的一个方法 其实我们最想的是什么呢

你最好

比如说 我一般的灰的成分 比如

比如说铝啊硅啊这些东西

那么它在这个

如果我成分知道了

唉 我就能够预测出来

那我就比较好

现在等于是

你还是要非常细地

去做大量的实验 才去用

意味我用得起来就很累啊

因为灰分的话

灰分这一块可能

在我们这个模型中

可能是作为一个

较为近似的一个模型

但是我们因为

就是说就总体来看

就煤焦燃烧

影响煤焦燃烧因素总体来看

就是说孔扩散

以及就是那个碳和氧的

这个本身的化学性质

这就是说作为主要的这一部分

它是一个固定的

就是我们这个模型

是可以较好地描述的

然后灰分的这一块可能

就是说应该是就是说作为一个

可能后续研究作为一个

从把这一块更完善

就是说把这些所有因素

全部考虑全

因为就是说

我们抓住了最主要的

就是孔隙扩散

以及碳和氧气本征的

一个化学反应特性

这一点是较好地描述

然后关于灰分这一块

我们是做了一个

模型可能不太完善

以后可能 是的 对 进一步再

还有我很好奇就是你用

比如那个

就是那个模数χ的那个定义啊

就是你后来做了好多的

因为这个定义本身是别人的定义

对吧

对对对 是何威师兄提出来的

你是做了好多的这个分析

就是模数χ对那个你 孔隙扩散阻力 孔隙扩散阻力的

这个影响

包括就是好多其他参数

对这个模数χ的一个影响规律

就是你做这一部分

我不知道就是

是他们在做定义的那些人

他没有做这一部分的分析呢

还是你觉得他们的分析不够

或者你跟他们有差异 或者呢

这个因为是

这个是何威 当时何威师兄在他

就是博士论文最后一章

提出的一个模数

然后仅仅是整合

就是后边这些意义是

我们就是基于

我做课题的时候分析出来的 其实就是你在分析出来

才把它们的很多的意义弄清楚

对 他当时并没有提出

用它来度量孔隙结构的扩散阻力

对 我很好奇

就是他提出来了以后也没验证

你最后进行了验证以后

有没有需要修正的地方或者怎么样

还是觉得 噢 这个当时他拍的就是脑袋

就很好

因为这个

这个其实 我其实也没有说

做特别严格的验证

就是说只能说就是说从定性上看

就是说这些各个

像这个孔隙率 比表面积

和这个分形维数

它们变化

导致孔隙扩散阻力的变化

是定性上的一个分析

然后它们又同时导致了

这个模数χ沿

朝增大这某一个方向去变化

所以说我就把这个孔隙扩散阻力

和模数χ这个

相关联 它只要

单一地变化 对对单一地变化

你就可以把它建立起这个关系

对

但这也只是一个定性的

可能说如果说非常严格定量的

或者说更严格的

可能还需要再做进一步的

一个工作

我反正基本上是外行啊

就是看你这个做的工作很细致

这 对吧 很偏基础的这个东西

数值模拟 数学公式啊一堆的

一下子也不能理解

所以呢 就说一些简单的问题

跟你请教请教

第一个是这样的

我觉得比较

可能也是比较简单

因为不是做这个事情

像你这次就是说是

做这个分形孔隙结构的

这个煤的燃烧模型是吧

对对对

它比前人的这个模型

应该说是有进步了

考虑了可以孔隙扩散的问题

在里边了

别人没按这说

刚才姚老师说了

我只要知道这个组成

然后将来根据它的

这个每个元素的

本征动力学

然后一叠加起来一算就最好了

是不是

对 现在

你现在看来这个事情还挺复杂

这样的算看来不是很好

是不是啊

对 有些因素

抓住了主要因素 次要因素没有考虑 就是不能反映这个燃烧过程的

整个测点吧 是吧

好的这是

你所以做了这么个工作

所以这个工作

当然应该是做的很细了很深入了

但是就看起来也挺复杂的

挺复杂的

那所以我就想

为什么你觉得这个分形孔结构

第一个问题啊

就是分形孔 你不是定义了

一个分形孔的定义嘛

我看了看

好像定义也挺复杂的

这个物理意义呢你也讲了

讲了以后呢

在这个地方写了一个标题

我看了看物理意义

我还没有理解

到时候你能帮我

你再帮给解释解释啊

给普及一下

因为我原来的理解呢

是这样的分形结构啊

就没有到孔里面去

就是讲一个形状外形

是不是啊

对对对

或者是一维的

那么就是线型的了 对

不像那个曲曲拐弯的

是非规则的

对 就是这种形状的

实际上呢还没有到这个里边

但是你这个孔隙就定义

跟人家不一样了

对吧

物理意义在这里边

说了一下

说了一下 什么大孔小孔

我反正没太清楚

没太搞明白

对吧 我帮您在解释一下

你就再帮我解释一下

也请帮我们解释一下

可能他们其他老师

姚老师他们还比较清楚吧

我不清楚这个事情

就是不太那个理解

第二个事我要说的那个呢

也是不懂

针对你那个创新点

第二个结论

刚才姚老师其实也涉及

问到了这个问题

就是问到了不同的孔结构

参数 你说对这个影响

你比如说有那个孔隙率啊

然后什么分数维啊

还有那个它的这个比表面积

还有粒径 是吧

这四个参数然后你也做出了

这个对转化率的这个定量的关系

其实我看了以后呢

第一个在这个里边呢

第一个就是想到了

那这四个参数

是不是同等的重要呢

还是这块有的更重要一些呢

就是里边

因为我为什么想这个呢

就是说我觉得这四个参数

好像不完全独立

对 是是是

是不完全独立的 对吧

对

你这个 所以你 你反正 好像你没有说

也没有那个

行吧

我其他的我看也不太懂

没有更深的了

谢谢老师

我就回答您的两个问题

就是首先这个分形维数

就是何老师当年

就是基于那个压汞实验的数据

定义的一个分形维数

就是它是描述了这个

孔隙的一个比表面积

随着孔径的一个分布

就是说上面是孔比表面积

就是累积表面积

就是说是

它实际上是 压汞实验是这样的一个过程

就是说这样

将汞不断地压入

压入煤焦的孔隙内

然后就是实验中会记录

这个压力与压入孔内的

汞的体积的一个 一个关系

然后通过一些方程

可以将汞的体积转化为

孔的一个累积比表面积

也就是说当压力一定时

可以得到这个比表面积

与孔隙半径的一个关系

也就是这个式子

然后从它的这个式子

如果说从这个定义上来看

就是说如果说分形维数

越大的话

分形维数越大

则表示有更多的孔径

有更多的比表面积

分布在孔径较小的一个孔隙内

就是从这个式上

可能从这里看

因为如果说这个式子越大的话

就是说可以说就是说这个

你尽量地从物理意义上边呢

去解释

因为太基础太复杂了也不太理解

它实际上就是这样

就是说实际上就是通过

通过对实验数据的分析可以得到

就是说如果说这个

分形维数越大

就表示有更多的那个

实验中得到了更多的

累积比表面积是分布在

孔径更小的孔隙内

这样的话就显得这个孔

是 孔隙是比较琐碎的一种

就是孔隙结构相对比较复杂

然后就是

然后就是何老师

之前就是基于就是这个

基于这一点

然后就是将这个分形维数的值

和这个孔隙的扩散阻力相关联

然后得到了就是说

如果孔隙结构越复杂的话

就是说它这个孔隙扩散阻力

是越大的

就是他当时是有一些

实验数据的一个支持

就是根据 对呀

你现在这样

我就说是假如

像你这样的情况

你要换一个名词行不行

不叫分数维

也可以吧

是不是也行

但是 不知道叫分数维

何老师有没有这个一个特别的

因为我们从外边的这个概念

就讲嘛

分数维

为什么提出来这个分数维啊

讲了原来直线单调的啊

二维的面积的二维

一维的是那

然后呢 基本上像人家说原来那个书上说的

那个挪威海岸线

那个书的名字我早就忘了

是吧 曲曲折折的什么

所以他觉得是维数的这个概念啊

你现在用到这个孔里面去了

是吧

因为 这只是 可能我这个定义

严格的那个定义没有放上去

其实它是

它这个式子的推导是

就是基于分形维数的

一个定义方法得到的

就是完全就是分形维数的

那一个

就是某两个量

某两个相关的量

然后它们之间在某一个

就是通过那个指数

和求对数之后

可以有一个成正比的一个关系

包括我们从最后这个实验数据

也可以看到 它最后都是一个

归结到一个线性的

一个关系

只不过我就我们这个式子推导

得到的时候

是基于原始的分形维数的一个定义

就是但是这个值的话

它就是从压汞实验的

那个数据来看

确实是表征了

就是它的值越大的话

就是有更多的比表面积

分布在小孔内

这样的孔隙结构确实是比较复杂

这个时候对应的

那个孔隙扩散阻力

也确实是更大

他当时有实验

对此进行了验证

这是对这个物理意义的介绍

因为这个

因为我是通过

就是实际上这些孔隙率

比表面积 分形维数和颗粒直径

这些量确实是

就是在燃烧过程中

它是一个整体 就是

同时变化的

但是就是

就是我们模拟的时候

也是就是跟它这个煤焦颗粒

就是模拟它的燃烧过程

然后同时记录下这些参数

这些参数之间内在的

一个关联性还是在的

就是只不过

我们在数据处理的时候

把它分成了一个一个的参数

然后单独拟合

它和转换率之间的关系

这样更清晰一些

但是实际上这些表达式

之间的内在关系是

还是保持着的

就是说因为我们是从

模拟同一个煤焦颗粒燃烧过程

这一个连续的一个过程

得到的这些数据

就说是 就是你也知道也想到了

它是之间有什么样的一个内在耦合关系

对 它们之间是有联系的

不是完全独立的

不是完全独立的

每个四个参数啊

那这个时候呢实际上

你可以再进一步

把这个里边呢轻重给它再分一分

是不是啊

那最后 我的意思就想啊

就是哪个最主要哪个最次要 你把参数是越少越好

对吧

你假如就用一个维数

能表达出来

那不就更好嘛

你现在很多就是它 你麻烦

但是这个因为煤焦燃烧这个过程

本身是一个比较复杂的

一个过程嘛

就是这些孔隙参数

其实都是对它有

都是对这个燃烧过程

都是有影响的

就是说可能

可能我们 反正目前单独看

就是燃烧速率和这各个量之间

都是有

就是这个量变化时

燃烧速率也会变化

但是他们就是说

可能就像您说的

可能能够提出某一个参数

可以把它就全部

全部把这个关系给它找到

然后用这一个参数来表述

这个对燃烧速率的影响

但是可能 目前可能

这个可能工作

还达不到那个深度可能

就是还是各个参数

各个参数关系单独拟合

但是这些参数之间

内在关系是保持着的

因为我们是从同一个

那个煤焦颗粒燃烧过程模拟

得到的数据

只不过处理数据的时候

分开处理

因为我们从直观上看的话

这四个参数对煤焦燃烧速率

都是有影响的

所以说我们这些参数

都单独进行了拟合

但这些关系是

仍然是保持着的

你那个整个这个工作

做了很多年了

这个 你做了这一段

最后呢是一个阶段性的

收官的工作

就是我看一下你的论文

对你这个课题的研究的了解来说

不一定说得对

就说呢到这时候

你基本上要把它集合了

集成了 对吧

对对对

把这一段集成

做一个完整的模型

但这里头呢有大量的工作

有些是前人做

有些是你做的 合在一起

那合在一起呢

除了前面几个老师提的问题

我有几个比较小的问题啊

一个呢就是说呢 那个煤焦反应

那一块

你考虑的碳和氧

对

碳和一氧化碳

碳和二氧化碳

对对对

对吧 4个反应

还有这个一氧化碳和这个氧

那你就是气相的一个

固相的三个 是吧

对对对

我的一个小的疑问就是说

你在这个燃烧的过程当中

这个氢和水分

都跑哪儿去了

你是基于什么样的

物理上的一个考虑

把它们排除掉

来研究这个问题

这是第1个小问题啊 嗯

第二个呢就是说呢你那个

有一个

说你有600个算例里头

有300个有效的点

就是在表观反应级数那块 对对对

没太明白

这个600跟300的关系 我一会重新说

好 我先记下来

你先把问题记下来好吧

就是你怎么认定

那300个是有效的

还是说600个只能算出300个来

我就这一点没太弄明白

这个我一会再来说 等会儿你来解释啊

第三个就是你的这个模数啊

这个χ呀

就是说越大的话

你说扩散阻力越小

那么你对应的这个反应级数

它那里头

比如说它有一个

χ有一个临界值是吧

对对对

你那张图上

画了一条竖的线

就不知道你那个线怎么画上去的

噢噢噢我一会给您说 你是说小于这个值的时候

我是一个表达式

大于这个值 取1了 这n那 对对对

对吧 对对对 这条线你是基于一个

数学的一个定义

比如说我是某一个变化率

或者某一个拐点

还是说我基于某一个这个偏差

到那儿 咔 我这儿切它一刀

左边呢就是它

右边呢就是那一个

这个再说明一下好不好

可以可以可以 没太看明白

第四个就是关于你这个实验的问题呀

因为你那个

比如沉降炉啊用的

实验本身我倒没太

这个有什么疑问

而是对你这个出来的这个数据呀

一个是你的有效位数

我觉得有点怪怪的

没太弄明白

比如你的温度有点15 K的

然后你的这个流量呢

你这个是整数 比如多少升

还有你后面的时间呢

有三位数的 有两位数的

有到小数点后第四位的

这一块你那个说明一下

当时是基于什么样的考虑

还是说这个东西

可能没太考虑

还是说这个是有一些

本身它精度测量的问题

还是就到那儿的

嗯 好吧 嗯

第5个问题呢是姚老师

那个问题的延续

就是说你延伸了以后

我就想问问

你有没有用别人的数据

除了这三种以外的东西

这个验证一下你这个

做的后面的这个煤焦的

这个燃烧模型

好吧 嗯

这个就说明一下就好

最后一个呢是一个比较

这个比较虚的一个问题

就是说实际当中

你来研究这个课题

煤是无限复杂的

那我们不光是说这个灰分

你光这个有机的组分里头

不同的这个

我们甚至都很难用分子

这么一个概念来描述它

对吧 对对

那么它这个形态

因为它最终有无限多种可能

然后呢你这个煤焦呢

又要这个模型要有一定的通用性

这两者之间的一种内在的矛盾

你是从入这个课题开始

你是怎么考虑的

就怎么想弄一个

有限复杂的东西

当然我们甚至

比如刚才我们高老师提的

还甚至有可能说

比如说这个再简单一点

对吧

这个 不好意思

孙老师这个提的这个

再简单一点

我少量的两个参数三个参数

就能描述出这个问题出来

可是实际当中又无限复杂

你作为研究者怎么来

思考这个问题

最后一个纯属开放式

比较虚的这个问题

好就这几个小问题好吧

谢谢老师

首先回答您第1个问题

就是那个模型中关于水分的那个

水和氢的那个问题

就像您说的

就是我们反应模型中

这个模型中是考虑了这4个反应

其中前3个是碳

碳和氧 碳和二氧化碳

最后一个气相反应

这几个

因为我们当时就觉得那个

煤焦 就做了一个假设

就是说煤焦就是由碳和灰组成的

然后就是没有考虑这个水分

就是认为它不含水

然后就是碳和

碳和那个

就是碳和氧气

煤焦燃烧的过程

就是碳和氧气的反应

就是相当于做了这样一个假设

然后就是说您说

那个水的那个影响

就是可能

就是说可能这个反应

因为涉及到那个

就是一氧化碳和氧气的燃烧

这个可能涉及到这个

水分的一个分解

然后生成那个氢氧基团

然后就是说

那个氢氧集团

对这个反应来说是很重要的

如果没有水的话

这个反应的反应速率

可能基本上可能就不会存在

这样的话

在我们的这个假设中

可能就可能不太好

但是这一块的话

我们是 就是

就是从我们后面那个

就是从这个图上我们可以看到

这个是那个二次反应耗氧量

和一次反应耗氧量之比

这个二次反应的耗氧量

就是孔内的一氧化碳

和氧气反应的那个反应的耗氧量

就是它和碳和氧气反应的这个

我们计算中也确实是很低的

就是说与我们假设是一致的

就是我们实际上是

认为就是认为煤中

就是将它做了一定的简化

就是碳和灰

然后反应的时候就是碳和氧气的

一个反应

就是可能是水分的那一块

没有考虑

没有考虑在模型内

就是这个问题

这个问题跟第6个问题

是一个钢镚的正反面

也就是说

当然你没可能考虑无限多个

基元反应

对吧

没有可能考虑

但是你在这里头

有我们在实际的煤焦燃烧的

过程当中

第一个你热解的过程

它是一个间接式重叠的

那这个问题可能我们要交代一下

应该是重叠的

它不是一个理想的

说我到某个点就没有了

第二个你在空间反应来说

尤其气相反应

和表面的气固反应的时候

这个因素要给它交代一下

嗯 对吧 这个工作也是我们

孔隙内部当然是一个方面

但是你表面吧

你比如说我跟孔隙内部的面积比

外表面可能很小

我把这个表面的这个

氢和水分的问题我给它排除掉

还是怎么样

对吧

对 这个地方得要说一下 这肯定是一个

相互关联的一个问题

因为实际当中

你一群煤粉在那儿跑

因为你最终还是做一个

通用模型

对 真实的肯定是有水的

但是就是说我们这个模型中

就是认为就是

如果连续的燃烧过程的话

肯定热解内带过来

肯定会有水

但我们就单独研究这个

煤焦燃烧这个过程来说

就是没有考虑这个

可能文章中

可能还需要把这一块

要说得更清楚一些

还有这里头我有一个比较这个

也是一个小的问题

就是比如说你在

你的这个实验验证的时候

为什么没有煤焦的那个分析 成分分析

只有原煤的一个分析

就跟这个相关的

因为那里头

你如果有数据我用做的实验

我就是没有氢了

那我这个就更简单了

就是这逻辑关系上

这地方是一个模糊的地方

对吧

对

应该是给出煤焦的数据

是更好的

这个我下来把它补充进去

这个因为当时可能觉得原煤的话

它 因为原煤是做了工业分析

和元素分析的

这个是 就是比较全面

煤焦的话

就只有那个碳和灰

以及水分的一个

对的

也就是你这个时候

你的逻辑链有一点小毛病

你中间断了一环以后

你实际上是拿煤焦作为原料

来验证你的模型

对

那你的模型的这个精度啊

跟它吻合程度啊

实际上是跟那个有关系

跟你煤焦制备的这个过程

大有关系

对对

对吧

你这个逻辑大有关系

因为现在说实话

我们还没看到你那个

里边你3种煤焦

我做完了以后

比如说我怎么知道

你制备的东西

就是真的煤焦是对的

那这个扯远了啊

但实际上这是一个

因为很关键

你所有的结论支撑

就是要靠你说

我跟我的实验数据

是在一定误差范围内

是吻合的

对对

对吧

在这个中间是有关系的

谢谢张老师

我下去再把这个数据给补充进去

您的第2个问题就是

对 就是这个地方

实际上是这个地方

我刚才没有讲清楚

实际上就是说 一共是有

就是说10个煤焦颗粒

6种温度

然后一共10种气氛

一共是有600个算例

但是就是说对于每一个煤焦颗粒

每一个温度下

这两种气氛是相近的

就是说就是氧气浓度非常接近

然后这两个我们假设就是说

这两个工况下

表观反应阶数是相等的 啊

这样的话就只有300个

那就只有300个 对 只有300个

然后第3个问题是关于那个

那个模数

你做这么接近的那个

为什么做这么接近的那个

这个 当时也是有一个

就是也尝试了

就是间隔大和间隔小

因为如果间隔大的话

它这个近似可能就

因为就是

就是我们从文献中得到

就是Smith指出

这个表观反应阶数

就是与颗粒温度 煤焦本性

以及氧气浓度是有关的

如果说我认为这两个工况

它工况下的表观反应阶数

就是要相等的话

它这个条件必须是要无限接近

就是我们一直在往小的尝试

如果再小的话就是模拟的

就模拟不出差异了 就这个反应速率这项

其实为了看你这个会不会

有明显的变化 是吧

对

再小的话 它这个差异

就反映不出来 只是尝试 选择

第3个问题就是关于我这条

这个线

其实这个 我是因为

首先是这是表观反应阶数n的表达式

然后就是因为要求这个

e1的这个

它必须要 就是要

要大于零

然后通过这个式子

求出了这样一个

一个模数χ的值

而这个图中的这个横坐标就是模数χ

所以说这个值

这条线就是这个值

这条线就是这个值

然后 就是算出来的是吧

对 就是通过这个

这个条件得到的这个值

然后算出来了这个值 就是令它等于0算出来的是吗

对 令这个 令这个式子

对 可以说就是等于零

然后就等于它

你的临界值就是这么定义的对吗

对对对 就是这样定义的

所以说这个值

就是这条线

不是随便画的

就是算出来的这个临界值

但是看上去那个线的左右

就没有那么大的这个区别

就是线的话

就可能在

就是其实我觉得这一块的话

因为是这样子的

就是说严格来说

就是孔隙扩散对煤焦燃烧没有影响

它不仅仅是由这一个条件

由孔隙结构本身可以决定

另外一方面它与温度

可能也会有关系

就是说在低温的时候

这个地方可以看到

确实是没有关系

但随着温度的升高

可能这一侧也会有

有些影响 这里应该注意一下

对 它 所以说这个地方

严格来说应该还要把

这个条件要成立的话

还要把这个温度的

影响要纳进来

但是这个工作可能就

就有出入了 已经

对对对

就是只能 因为如果说把温度也纳进来的话

就可以把它定义为煤焦燃烧

Regime I和II之间的一个分析条件

就是孔隙扩散的一个影响

因为那个是含有温度的

所以说这个地方

我就没有那样下结论

只是简单地说是那个

对它的一个孔隙结构上的

一个影响的一个条件

然后您下一个问题

是关于实验数据的那个

有效位数的一个说明

就是因为这里面的实验

就是 就是基本上都是从文献

或者是就是说项目合作那些

他们合作者提供的一些实验数据

然后有 基本上都是

就是说他们提供的一个原型

我没有

可能就是我这个有效位数

就是可能就是觉得长短不一

因为没有对称可能

或者说是

就是保留没有一致

这个地方因为我觉得

可能就是数字要多一点

位数可能比较好

所以说我可能就采用了原始的值

原始的值 肯定不是 这肯定不是

因为尤其是你那些实际测量

比如说秒 你能测到几位数

这是有数的

你不可能点越多越好

这个

你要是模型算的那是一回事

就比如说它那个 现在反正都是计算机 这个速度

都不敏感

反正算多少也没关系

对

就这么弄的

因为你现在

你算到0.000几秒的时候

你测的那时候

这个东西是一个很基本的

你要搞清楚

但是这个问题你没意识到

就过去了

就没事儿

我就是看到了

因为他那个实验里面

就像您说的那个时间

他当时虽然说有效位数比较多

他那个时间不是直接测的

它是通过那个气体的速度

好像就是气体的速度

和那个炉管的长度

然后除出来的

就是两个相除

这个当然是除出来的

因为那个时间不是直接

拿秒表掐的

但是你那个长度的测量

和其他测量总有数的呀

对对对

对吧

你得有个概念

知道哪些位数是比较可信的

哪些位数是不可信的

你可以说我引用了你的数据

但我认为某一位是好的

这样就是一个比较严谨

因为你这个是

对吧 对对对

没关系 再往下 不太规范这个地方

后边把那个论文里

把那位数都写到有效位数那

就可以了 对

可信的位数

可以改一下

张老师 您下一个问题就是问我

就是为什么没有采用

就是其他人的实验数据来验证

不是为什么

而是说有没有考虑用别人的数据

这个就是姚老师那个问题的延伸嘛

就是说你试用

别人的东西的话怎么样

因为我是非常希望

能够再找到其他数据

来验证我的实验数据

但是就是说

因为我们这个模型里面

有一个分形维数这个量

在我找别人的数据中

他们都没有这个量

所以说我没法和我的这个模型

来完美的验证

就只能寻找就是说

我们课题组里面

别人做的实验

就是它各个参数

都是完整的

然后以及就是说

项目合作里面

你要求别人做的这样的一些实验

所以说没有找到

没有用其他的实验数据

然后您最后一个问题是说

就是说我在选题的时候是

如何考虑就是说

这个煤分子的那个无限复杂性

而我就是用

就是如何这个

就是说

就是因为

煤的成分的无限复杂

对

因为煤确实是

它是一个非常复杂的

一个有机物嘛

它是由许多大分子组成的

而我这里是

通过就是说因为这个问题本身

很复杂

但是你要对它进行定量研究

你就得需要做一些假设和简化

所以说我们就认为这个煤分子

就是煤这个煤焦颗粒是

就是说认为它是

由一个个碳分子组成

然后把这个有机物

和氧气分子的反应

就认为是碳分子和氧气的反应

就做到这样一个简化

就是 但是这样的一个简化的话

它并 就是说

并不会对最终结果

造成太大的误差

因为它毕竟也就是说

碳和氧的一个反应

就是说如果说我们是基于实验的

就是说如果里面的参数

我们都是基于现有的实验

来确定里面的这个参数

就是说虽然说在假设上

会与真实的情况有一些差别

但是说我们这个

通过真实的实验数据

来校核一下

就是说我们里面那个活化能的域值啊

那些都是通过与真实的实验数据

来校核过的

所以说它这里面就相当于

是把这个大分子这个

这个造成的影响

也算是就是有一部分地

考虑进去了

就是能够和实验数据比上

就是说 因为做

就是说可能这一块就是说

本身上 本身它是一个不太复

就是说做了一定假设

但是就是说我们后来是

基于和实验的一个比较

就是把这些不完善的地方

可以做一些

有了一些适当的一些修正在里面

然后这个 嗯 这个

可能您说的这个考虑的话

就是我是

反正就是把这个问题

相当于简化来说

然后就是在 就是在我这个

就是说可以

就是可以拿来建模

可以用数学方法描述

到了这个程度

然后最终通过和实验

现实的一个比较

来还原它的本性

是这样子的

好 谢谢老师

我问一下我问一下

那个因为这些实验数据

以前有的是我们做

有的是日本人做吧

就是所有的实验数据拿来

都已经拟合去用掉了

那么没有

没有一个另外一方的这个说

因为如果有

当时肯定也会被用掉了

那现在你这个模型完了

然后我就想问问你的想法

就是假如说这个煤焦知道了

煤焦本身我们可以测量

孔隙什么都有

然后任何给定一个燃烧的条件

就你觉得这个模型

跟那个条件然后一比

真实的误差

大概估计有多大

因为这个 我是没有概念了

因为没有这个

但我很想知道

你估计一下就按你的逻辑

想知道你的想法

这个误差估计会有多大

然后如果要提高精度

你觉得第一步

应该先从哪一方面着手

就是这个问题

这个的话 因为就是基于

因为目前这个模型里面的

这个验证

都是基于这些现有的实验

然后拟合得到

就是从目前的数据来看

它这个精度

是符合得比较好

但是如果说

就是如果说用新的煤的话

因为我们在这个模型中

这个煤焦燃烧基本的

那些原理和方法

我们都是通用和适用的

这是没有问题的

就是说如果拿新的煤来做的话

这个误差我觉得应该

也不会特别大

就是可能我估计在工程范围内

应该是可以能够适用的

就是5% 10%左右应该

就是工程上应用

应该是可以满足要求的

就是

可能很像啊

我就看他现在实验的

煤种的这个关系

不是

就是说现有的实验吧

就这么说吧

现有的实验

只要你给出数据

我总是给你拟合出来

是不是 这是应该

但是现有的实验

我也并不是全部都

就是我确定那个模型中的参数

只是通过前3种煤的实验参数

来拟合的

后面8种是 完全就是预测的

就相当于是预测比较的

就是它的精度也是

也是比较好的

对 就是说可以接受吧 就是

我是那样的概念 那样的

在1倍还是1个数量级还是什么

应该 应该 不会有数量级的差别

它只有10% 10 20

那个 那个太好了 我觉得

可能后面如果

条件允许再补做一些实验

对其进行更进一步的验证

这个我觉得

那个时候下阶段可能会更好一些

你觉得如果要是

再提高精度

第一步是先怎么做吧

如果更进一步提高精度的话

我觉得就是模型里面

假设得

就是说得把它都落实下来

就是不能

就是像灰分那一块儿

就是像姚老师提出的灰分那一块儿

得有一个更严格

更加可靠的一个灰分的

一个模型

考虑到灰分的软化

以及它的真实的结构

然后包括它的一些

催化和抑制作用

把这一块儿我觉得得考虑进去

然后可能就是模型

会有一个

较大的一个

就是可能精度

可能还会有进一步的提高

噢 那太复杂了 那太复杂了

就把这撂到姚老师那个问题下

不同的煤一来呢

你马上又得先整一遍这个东西

对 全都重试一遍

全都试一遍

不试一遍不行的

就是说这个问题

现在肯定还没办法

没办法

我倒是觉得还不着急 就是说

不着急

你的那个

就是说数学的表达式

就是说模型数学的表达式

如果写个更好的

我觉得那个精度还会更好

从模型本身上

就是说模型的数学方程式

如果写得更符合 就更好一点

我也说不上符合实际

因为实际是什么

不知道

如果要是写个更好的

可能会能再往上提一点

这个可能会

下来再做更进一步的一个提升

其实这个问题

我刚才其实没问

就是我很好奇的

你就是用

你前面用化学反应模型的时候

推导说你用的是碰撞理论

对 碰撞理论

但碰撞理论其实它的基础是

一定是对基元反应的

而你现在又是

都是总包反应

对 总包反应

所以我是其实没有构建起来

你这个用一个碰撞理论

怎么能够对总包反应

能够进行

因为你即使是气固反应

一个二氧化碳

到底它碰撞的 包括吸附啊

它大体表面的

它首先肯定是产生一些

表面的络合物嘛

对对对

那最后再次解吸附

整个过程其实你要真要做的话

必须要细到这种程度

才可能是有价值的

不过这个很难

所以我用

老师 因为它

我们那个扩散模型

是在那个分子层面建立的

所以说你化学反应

要跟它吻合一致的话

那你其实还没有达到分子层面

分子层面实际上你是

因为现在你等于是

硬球碰撞

碰撞理论最最简单的一个碰撞理论

分子运动论嘛

其实现在有很多像

像络合物的理论啊还有像过渡态的理论啊

这个可能会直接可以预测出来

它的一些动力学参数啊

这可能就有

不过这个本身就很复杂

所以这个事情根本也做不到

后面就是碰撞理论

建立的那个模型之后

那个参数值跟实验

通过实验来验证

对 你只能通过实验

本来就有一定的修正

与实验吻合反正就可以用了

还有其实包括你那个

讲那个实验结果

比如说你 其实真正的修改

就是你跟那个何威的

那个对比的话

我看你的那个结果

也就是改进了一点点对吧

对

改进了一点

基本上 而且我发现你的那个误差啊

他大你也大 他小你也小

主体还是测的

主体还是他的那个模型的影响

模型的影响

你其实真正的改进

就是那个n有点变化是吧

对

就是n的变化

说明这个n你影响

可能真的还不是特别大啊

反正就是

我从你那个结果里面

对

这个结果确实 也确实是这样的

就是你这样的结果

真的很难说服我们说啊

你这个改进很好

只能就是说 其实在同量级上

同量级

就是说只能说就是我这个

反应阶数和孔结构变化

这两个研究是

它俩单独验证

然后就是说融入到这个模型里面

可能这一块儿可能稍微有一点点的

有一点点

牵强 强拉硬拽的这种感觉在里面

就是这个

但是就是融进去

比如这个的变化

比如你误差的减少

确实就是你这单一的模型的

再比如说n这个参数的引构

就是使得你反应级数

更加准确引起的

那我觉得这个

这个因为系统的改进

这个应该还是一个方向

是不是能确认这一点

实际上最后这个不仅仅是反应阶数

还有那个孔的变化

孔的变化其实也变了

也纳进去了

所以你就很难

不知道你哪一个

不知道到底是哪一个

哪一个改进的啊

但是就是总和在一起之后

有一定的改进

谢谢姚老师

各位老师提的问题比较全面

我有几个小问题

跟你讨论

一个一个问

咱们边问边讨论

其实我在审论文的时候

我就跟那个姚老师

跟张老师一样的感觉

就是你就是对自己的实验数据

进行了一些验证还有计算

对

就是说文献上的数据

你刚才讲了

刚才老师也问了

你说分形维数文献中没有

对 文献中没有

我也问了你

为什么文献 不把

把文献数据拿过来验证一下

是吧

这样你看起来普适性就更好了嘛 对

但分形维数我觉得你是

假如它有那个孔隙率

还有那些比如说比表面积

这些数据如果有了

是不是你能计算出来

就按你那个公式

把分形维数计算出来 那你不就可以拿来验证了吗

分形维数的话

分形维数从它的定义上来看的话

它是就是必须得知道压汞实验

就是知道它那个孔隙的分布

就是基于这个 拿到煤焦颗粒

我通过测量

得到这个煤焦颗粒比表面积

所以孔径的一个分布

然后才能得到这个

我通过现有的

就是通过它给出的孔隙率

比表面积这些参数

是 就是说

就像老师刚刚

孙老师刚刚提到的

说这些参数之间是耦合的

有一个关系

但这个关系其实

这个关系其实还没有提出来

所以我目前计算分形维数

还是从原始的定义

还是需要知道这个原始的

孔隙的分布 还是得自己测

对 还是得自己测

我又有一个问题

就是刚才你说压汞实验

那你为什么一定要用压汞实验

现在我们用的BET那个

那个氮气吸附的最多了

因为压汞

现在好多都没有压汞仪

我们要做压汞实验

得上你们这边做来

就清华大学能做 我们都没有

但是我们买了好多这个氮气吸附的

什么好几种牌子

氦气也可以 什么玩意儿 都是氮气吸附

BET那比表面积还有孔径分布

为什么那个就不行

那个也是可以的

因为通过那个

因为我们这个分形维数的定义

就是得到这个煤焦颗粒

它的那个孔隙的累积比表面积

随孔半径的一个分布

就是你通过BET

也可以得到这样一个关系

就是半径是多少

多少纳米的孔

它的面积是多少

这个通过BET也是可以测出来的

就是我们也尝试过

用过BET的数据

这个也是可行的

那文献中有些人会提供那些数据吗

就是BET的数据

BET 但是它

孔径分布啊什么 还有比表面积这些

都会给出来

但是可能他

就是可能这个

因为我们需要足够多的点

可能不知道他那个

可能这个

也是我可能调研方面可能不全

因为如果说需要

如果说他提供的数据

就是那个足够多的话

那个点足够多的话

是可以通过拟合

把这个分形维数确定下来的

这个是可以的

那比如说你不根据这个压汞实验数据

你如果根据BET数据

计算出来这个模型

这会有什么差别

这个模型 实验这个

跟那个数据的拟合程度等等

就是因为这个我没有做

但是我只能谈

就是谈一下我的这个理解吧

因为从这个概念上来看的话

就是不管你从

你压孔仪和BET

它只是一个手段

它测得同一个煤焦颗粒

它的那个分布应该是一致的

就是如果你要是从

如果这个孔隙分布是一致的话

你得到的这个分形维数差别

应该也不会特别大

孔隙分布肯定不一样

压汞实验得的是中孔大孔

那个BET那小孔可能反应得更多

但是就是你

因为对煤焦燃烧有影响的主要是大孔

然后就是说如果说

我们对BET的数据做筛分嘛

就是把那个小孔段剔掉

都用大孔段的数据来处理

同一段的孔隙结构分布

所以说如果说测量没有问题的话

应该是就是得到的分形维数

也应该是相差不多的

就是说

我希望你们以后能把

这个数据用BET做一下

看看拟合怎么样

因为BET在周围比较多

还是有点不一样

那个BET测小孔准

测大孔误差大

对

那个压汞仪测小孔不行

对对对对

测大孔反而要准一点

所以它就是

所以这数据

你要根据这两个数据

我估计计算出来结果会不一样

对

BET和这个压汞的

还有一个问题

就是说你刚才这也讲了

在你一个片子里面

有一个本征动力学呢

和你那表观动力学那个数据对比

因为你这没有页码

不知道是哪张片子

我知道了

有一个那个片子

就是用本征动力学的话

反映的误差就比较大

是吧

本征动力学模型

用你那个模型就拟合得比较好

用你这个宏观的这个表观动力学模型

用你这动力学模型

考虑中间的孔隙扩散 分形维数

等等一系列的参数

那我就想问一下你这个

比如我们做动力学实验的时候啊

我们一般都是

把这个内扩散外扩散给去除掉

想得到本征动力学

因为你得到一个表观动力学参数的话

其实用不了

嗯 不同的实验不一样

所以我们尽量是得到

一个本征动力学的一个多发展

那你这个呢就是把这个孔隙考虑进去

因为我们做实验的时候

就要把这个粒径选到什么程度

有50微米不行我20微米30微米

一直到这个粒径小到

可以忽略这个内扩散的时候

我们就认为内扩散可以消除了

那么外扩散我们也同样改变系数

把外扩散消除得到本征动力学

那么你现在考虑

这个孔隙结构的扩散

就是内扩散还在考虑进去

那么考虑内扩散

我想比如说我这颗粒

小到一定程度的话

比如说煤粉锅炉几十微米

用不用考虑这个孔隙结构的变化

能不能找到一个

本征动力学这个概念

你这个是用多大的粒径

这个粒径的话大概是

就是最小的是10微米

最大的到100多到200微米

那么10微米是不是

可以不考虑孔隙结构了

内扩散可以消除了

因为做实验我们发现几十微米

基本上跟一百微米

跟几差不多了就

因为在可能在模拟的时候

因为基于那个

同一套的数值模拟方法

它可能还是

按照一个递变的一个规律

只不过它在那个就是影响上会弱

会有减弱的趋势

但是可能还是有影响

但这个会弱

就是实验上可能测不出来

但是模拟上还是会有

就是通过模拟得到的这个

还是会有一些影响有一些差别

但是这个差别很小

就是说

那么你们你能不能

从你的模型里判断出来

得要小到多少微米以下

我就可以不考虑孔隙结构

用本征动力学就跟你这个

计算数据就很接近了

对 就是在这 这是

能不能找到这个地步

你比如说几十微米

100微米以下是不是就可以了

100微米恐怕不行

几十二三十微米差不多了

十几微米

因为从我模拟的数据来看的话

就说在10到50微米之间的话

这个变化是逐渐减小

就说可能

对影响

逐渐在减小

就是这个粒径越小的话

这个影响是越小的

可能十几微米也有误差

但是就是10微米以下

我没有做 因为那个孔就太小了

就可能那个分子自由程

就跟那个分子自由程就相近 就没法模拟

然后就是10微米十几微米的话

这些看到它是很小

就是说可能如果定义一个

就说多小可以忽略的话

跟实验上比可以忽略的话

我通过这个模拟我可以给出来

但这个我得下面还得处理一下这个

重新看一下这个数据

因为当时做的时候

没有从这方面考虑

以我们做实验先得到本征动力学

实际上你永远也得不到

因为怎么还有点内扩散外扩散的影响 对对 总会有影响

做实验的精度范围之内

发现这个没什么变化了

做的测试是不是基本相近了

我们就认为已经得到本征动力学了

对对

就是得看定义

定义这个误差

就是允许误差的多少

然后我可以根据

这个成果模拟的数据

可以得到这个定义标准的尺寸

最好能根据你这个结果

给我们一个比如说30微米以下

我可以不考虑孔隙结构

以前的学生做过

做过

模拟的纳米级的

10微米不行

还有印象

对

10微米不行

到纳米级的

但我们做实验发现几十微米

二三十微米就几乎没有

一切都没有影响 但前面有做那个一氧化碳

二氧化碳那比例的时候

就是前面一个学生

做一氧化碳/二氧化碳比例的时候

他就是要模拟那个没有扩散的

他计算是用了纳米的东西才行

觉得那个时候

扩散就是没什么效果了

噢 那可能我们实验精度没那么高

我们发现做到几十微米以下

三四十微米以下

基本上三十微米以下

基本没什么影响

跟五十微米

真的再小的话实验数据也差不多

点就基本重合了

对

谢谢老师

可能还得再那个

你那个计算和那个实验

还是精度不太一样

你计算精度比较高

再有一个我想问一个小问题

就是说你现在是

做的煤焦这一点模型嘛

对对对

因为我们最终还是煤的燃烧嘛

它煤要进来之后有热解

那比如说你们以前

也做了很多煤的热解模型

那么能不能结合煤的热解

得到一个煤粉燃烧的

一个综合的模型

那么煤粉炉直接进去了

就用这给它一算就行

其实何老师给我最开始的课题

就是定的是

煤粉的颗粒燃烧模型

但是做起来发现 特别复杂 特别困难

最后那个师弟他做的是热解的部分

应该把它结合起来做一个完整的

煤粉燃烧模型

这个应该是可以的

但是就是还得需要再进一步地工作

下一个学生再继续做

以后就完成了

好

那个我就这些问题

其他老师同学都可以提问

还有什么问题的

那没有了

那么我们就答辩委员会休会

现在休会

答辩委员会讨论那个答辩决议

这个答辩委员会经过讨论啊

形成这以下决议

下面我宣读一下啊

煤焦燃烧决定煤燃烧的主要特性

论文采用数值模拟

与实验相结合的方法

对煤焦燃烧的机理进行研究

构建分型多孔煤焦颗粒的燃烧模型

并与实验数据进行对比

选题具有重要的理论意义

和应用价值

论文取得的主要创新性

研究成果如下

一 提出了基于煤焦孔隙结构

和燃烧条件计算表观阶数n的表达式

获得了n在整个煤焦

燃烧过程中的变化规律

二 给出了适用于

煤焦在不同条件下

燃烧过程中煤焦的孔隙率

体表面积 颗粒直径

分表维数与煤焦转化率

之间的定量关系

三 建立了一个考虑

煤焦孔隙内扩散与反应的耦合

燃烧中表观反应阶数n的变化

煤焦孔隙结构的演化

等复杂因素的

综合煤焦燃烧模型

并采用沉降炉实验

验证了模型的可靠性

论文文献综述全面

建立的模型计算方法合理

模型计算数据可靠

理论正确

论文结构清晰 书写规范 逻辑性好

是一篇优秀的博士论文

论文工作表明

作者掌握了本学科

坚实宽广的基础理论

和系统深入的专门知识

具有独立从事科研工作的能力

答辩过程中表述清楚

回答问题正确

经答辩委员会不记名投票表决

5票一致同意通过论文答辩

并建议授予刘雨廷同学

工学博士学位

祝贺你

谢谢各位老师

你有什么感言说说吧

谢谢大家

谢谢各位老师能来参加

我的博士论文答辩

能拿到这个学位我也挺高兴

感谢何老师

对我的辛勤培养和照料

谢谢各位老师来参加我的答辩

谢谢