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用振动力学有限元分析方法估算多类烃的液体热导率-化工学报

第67 卷 第7 期 化 工 学 报 Vol.67 No.7 July 2016 2016 年7 月 CIESC Journal ·2672 · DOI :10.11949/j.issn.0438-1157 用振动力学有限元分析方法估算多类烃的液体热导率 1,2 1,2 1 1 1 仇明华 ,刘万强 ,陈冠凡 ,刘凤萍 ,岳明 1 2 ( 湖南科技大学化学化工学院; 理论有机化学与功能分子教育部重点实验室,湖南 湘潭 411201) 摘要:将烃分子结构模拟成弹性体,用振动力学有限元分析方法对分子 3D 结构进行有限元分析,建立分子 结构体系的刚度矩阵和多自由度振动方程,用 MATLAB 软件包求解得到分子结构固有频率和刚度矩阵特征 值,将分子结构固有频率和刚度矩阵特征值作为参数,用多元回归方法建立液态烃类热导率QSPR 模型。该 模型对训练集581 个多类烃的液态热导率的计算值与实验值的相关系数为0.9874 ,平均绝对误差小于0.00259 −1 −1 W ·m ·K ,平均相对误差小于2.39% ;对测试集22 个烃类化合物热导率的预测值与实验值的相关系数为 0.9550 ,平均绝对误差小于0.00263 W ·m−1 ·K−1,平均相对误差小于2.42% 。该计算模型的计算值和实验吻 合,可用于链烃、烯烃、炔烃及单环烷烃、多环烷烃、萘烷、芴烷、菲烷、茚烷、蒎烷等复杂结构烷烃的液 体热导率的计算。 关键词:热导率;热传导;热力学性质;分子结构参数;有限元分析 中图分类号:O 642.1 ;TQ 013.1 文献标志码:A 文章编号:0438—1157 (2016 )07—2672—07 Conductivity estimates of liquid hydrocarbons by finite element analysis in vibration mechanics 1,2 1,2 1 1 1 QIU Minghua , LIU Wanqiang , CHEN Guanfan , LIU Fengping , YUE Ming 1 2 ( School of Chemistry and Chemical Engineering, Hunan University of Science and Technology; Key Laboratory of Theoretical

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