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第1章 液-固胶体体系的基本性质1

1.1 分散体系与胶体分散体系1

1.2 胶体体系的分类1

1.3 液-固胶体体系的结构特性3

1.4 液-固界面的润湿性质5

1.5 液-固界面接触角的测定7

1.6 固体自溶液中吸附8

1.7 固体表面毛细管升高现象13

1.8 液-固胶体界面泡沫浮选14

1.9 沉降速度与Stokes公式15

1.10 润湿功和铺展系数16

第2章 液-固胶体体系表面电荷平衡理论及其数学模拟18

2.1 纯净氧化物液-固体系表面电荷平衡理论18

2.2 占优结合固-液体系表面电荷平衡理论21

2.3 一般液-固体系表面电荷平衡理论与数学模型23

2.3.1 吸附定势反应23

2.3.2 复合反应24

2.4 应用实例26

2.4.1 矿物氧化物为纯净物质26

2.4.2 简单电解质溶液27

第3章 液-固胶体体系表面阳离子交换理论研究36

3.1 工作液为Z:Z对称型电解质溶液37

3.1.1 无限半平面问题37

3.1.2 两平行平板问题38

3.2 工作液为M+A-,M2+A2-型电解质溶液39

3.2.1 两平板问题39

3.2.2 单一平板问题41

3.3 工作液为M+A-,M2+(B-)2型电解质溶液42

3.3.1 单一无限平面问题42

3.3.2 两平行平面44

3.4 工作液为M+A-,N2+B2-,O2+(C-)2型电解质45

3.4.1 无限半平面问题45

3.4.2 两平行平板47

3.5 一般体系中表面双电层正负离子分布规律48

3.6 几个问题的讨论49

3.6.1 关于积分计算49

3.6.2 关于激化势能的确定49

3.6.3 关于固相表面离子的优先吸附50

第4章 液-固体系固相颗粒在表面沉积与分散微观静力学模型52

4.1 微粒沉积、分散与运移的力学平衡52

4.1.1 微粒沉积、分散与运移的力学平衡方程53

4.1.2 微粒分散、运移判定条件54

4.1.3 作用于微粒上的力和力矩55

4.1.4 运动微粒沉积、分散与位移的判定条件74

4.2 控制微粒沉积、分散与位移的主导力系74

4.2.1 微粒分散的主导力75

4.2.2 影响微粒运移规律的主导力77

第5章 固体表面非均质性对颗粒表面作用势能的影响80

5.1 胶体颗粒的形状对范德华引力势能的影响80

5.1.1 逐步递推模型概述80

5.1.2 随机模型的产生80

5.1.3 形状因素82

5.1.4 范德华引力势能的计算82

5.1.5 数据向量83

5.1.6 结果与讨论84

5.2 不相同粗糙度的球形粒子之间的范德华力引力势能85

5.2.1 数学模型概述85

5.2.2 粒子表面粗糙度的数字分析85

5.2.3 范德华引力势能的计算87

5.2.4 有延迟性影响的情况89

5.2.5 结果与讨论90

5.2.6 结论90

5.3 表面非光滑性导致的切应力91

5.3.1 数学模型91

5.3.2 运算法则92

5.3.3 结果分析92

5.3.4 结论94

5.4 主要结论与讨论95

第6章 液-固体系微粒在表面的沉积与分散微观动力学模型96

6.1 拉格朗日方法（Lagrangian Method）96

6.1.1 惯性的影响98

6.1.2 临界轨迹方法在蠕流中的应用99

6.1.3 随机动态模拟法100

6.2 欧拉方法（Eulerian Method）101

6.2.1 惯性沉积101

6.2.2 对流扩散方程101

6.2.3 完全吸收模型105

6.2.4 非渗透边界条件113

6.2.5 微粒的表面吸附模型115

6.3 微粒沉积、分散微观动力学主要影响因素分析123

6.3.1 微粒、表面附着力老化与微粒从表面的分离124

6.3.2 表面阻碍效应124

6.3.3 微粒在表面覆盖过程的蒙特卡罗模拟方法125

6.3.4 胶体稳定性对微粒沉积、分散的影响126

6.4 微粒沉积、分散微观动力学实验研究128

6.4.1 捕捉器表面附近水动力学条件128

6.4.2 作用于微粒上的外力和表面胶体力128

6.4.3 试验方法129

6.5 主要实验结果及其讨论130

6.5.1 无能垒情况下的沉积规律130

6.5.2 存在能垒时微粒沉积规律132

6.5.3 捕捉表面微粒的分布规律134

6.5.4 胶体稳定性对微粒沉积的影响136

6.6 研究发展趋势展望137

第7章 液-固体系微粒在球型捕捉器表面沉积与分散微观动力学模型的求解140

7.1 微粒沉积微观动力学输运方程140

7.2 线性等温沉积145

7.2.1 有限体积沉积的一般解145

7.2.2 球形沉积器沉积模型的临界解148

7.2.3 无限体积范围内的沉积150

7.2.4 平面表面沉积151

7.3 计算实例156

7.4 有限体积沉积的临界解160

7.5 结论162

附录7A163

附录7B166

第8章 胶体微粒相互作用对微粒表面沉积的影响172

8.1 胶体微粒在部分随机覆盖非均匀表面沉积与分散微观动力学理论模型172

8.1.1 模型的建立172

8.1.2 模拟算法174

8.1.3 模拟计算结果与分析175

8.2 胶体微粒在具有随机吸附点的非均匀表面沉积与分散微观动力学理论模型179

8.2.1 理论模型的建立179

8.2.2 理论模型的数学模拟181

8.3 胶体微粒在电性非均值表面沉积与分散微观动力学模拟实验185

8.3.1 聚苯乙烯胶体颗粒在流向平行非均质表面沉积与分散显微实验185

8.3.2 聚苯乙烯胶体颗粒在流向垂直非均匀表面沉积与分散显微实验189

8.4 表面微粒簇的形成及其对微粒吸附的影响197

第9章 多孔介质液-固体系微粒沉积分散运移微观动力学理论模型201

9.1 微观动力学随机游走模型201

9.1.1 Monte Carlo方法201

9.1.2 颗粒在网络内的运动202

9.1.3 颗粒在毛细管内的随机沉降计算203

9.2 颗粒在多孔介质内的分形聚集209

9.2.1 问题的提出209

9.2.2 分形理论概念209

9.2.3 分形生长模型211

9.2.4 颗粒运移沉积分形模型214

9.3 随机网络等效介质微观动力学模型215

9.3.1 多孔介质微观渗流等效介质理论215

9.3.2 微粒沉积规律的数学描述223

9.3.3 多孔介质孔隙结构动态变化数学模型228

第10章 液-固体系微观动力学的工程应用示例232

10.1 油气田开采储层多孔介质中微粒的分散与运移微观动力学机理232

10.1.1 储层中黏土矿物微粒分散与运移微观动力学机理232

10.1.2 储层中非黏土矿物微粒分散与运移微观动力学机理237

10.1.3 关于确定孔隙骨架表面定解条件的讨论239

10.2 油气藏开采储层多孔介质中微粒分散、运移微观动力学特征数学模拟241

10.2.1 储层多孔介质微粒运移分散、堵塞一维问题的数学模拟241

10.2.2 储层多孔介质微粒分散、运移一维问题的数学模拟251

10.2.3 结论与讨论254

10.3 污水深层过滤中固相颗粒沉积、分散、运移微观动力学数学模拟255

10.3.1 液体深层过滤微观动力学研究方法概述255

10.3.2 液体深层过滤毛细管束模型257

10.3.3 液体深层过滤球池模型263

10.3.4 液体深层过滤喉管束模型265

10.3.5 结论278

符号说明279

参考文献288