颗粒流研究最新进展与挑战

颗粒流研究最新进展以及催化装置内颗粒流模型的建立摘.要:..本文从颗粒流态出发,探讨颗粒不同流态特征及其转化机制,并分析了颗粒流动过程中的应力本构关系,总结了非均匀颗粒流动特殊分选现象的研究成果,以点带面方式分析颗粒流研究的重要进展.同时,本文还分析了颗粒流研究所面临的挑战.催化裂化提升管反应器内原料油和催化剂颗粒间存在强烈地传质、传热和动量传递,同时进行着复杂地裂化反应。

描述流化状态的催化剂颗粒流动特征非常困难,而它对裂化反应的影响又至关重要,因此本文从颗粒速度分布函数出发,推导出催化剂颗粒相流动方程结合油气湍流流动,耦合集总动力学模型,得到了催化裂化提升管反应器数学模型,为进一步研究提升管内的反应特征和反应历程提供了有力手段。

关键词: 颗粒流;.应力;.分选;催化裂化;.提升管反应器;.颗粒动力学模型;.数学模型;.数值模拟1.引言颗粒流是大量颗粒物质在外力作用和内部应力发生变化时产生的类似流体的运动状颗粒流的存在范围很广,自然界中,滑坡、泥石流、雪崩、沙丘演化都是典型的颗粒流例子;.工农业生产过程中,制药、陶瓷、水泥、冶金、食品、能源和环保等领域都会遇到颗粒流问题.颗粒流动过程中表现出了各种复杂的物理特性,对它的研究已成为国际物理前沿热点之一.虽然颗粒流是一种流动现象,但它具有区别于液态和气态流动的特点,在不同边界条件和外力作用下会呈现出不同的流态,不同流态的颗粒流在其内部结构和应力上存在很大的差别,并由此引发出各种特殊的流动现象.了解颗粒在不同流态的产生条件及转化机制,探究颗粒在不同流动状态下的内部结构和应力状况,对解释颗粒流动机理以及流动过程产生的特殊现象,具有十分重要的理论和现实意义.文章拟从颗粒流流态、颗粒应力本构关系以及颗粒流动的特殊现象.流动分选三个重要内容出发,对颗粒流研究的现状和进展进行分析,以期以点带面的挖掘颗粒流研究进展的重要信息,促进颗粒流的后续研究.催化裂化是一项重要的石油加工工艺,其总加工能力已列各种转化工艺的前茅,其技术复杂程度也居各类炼油工艺首位。

由于催化裂化反应过程的原料油组成和化学反应非常复杂,反应过程受各种操作条件及催化剂活性、选择性、失活的影响,所以建立能比较精确完整地描述该反应体系的数学模型十分困难。

目前开发出的数学模型基本分为2种:.关联模型和集总模型。

[1]关联模型实际上是对大量实验数据和生产实测数据进行回归,整理得到计算产率和有关性质的关联式。

集总模型是考察催化裂化反应的有效途径,但该模型只注重裂化反应的动力学过程,而忽视了提升管反应器内流动与传热的影响。

催化裂化反应包括原料油气的外扩散、内扩散、吸附、表面化学反应,以及反应产物的脱附、内扩散和外扩散等7个反应步骤,属于典型的非均相反应。

原料油气在催化剂表面或催化剂微孔内与催化活性中心接触,进行裂化反应。

显然,反应的与否、反应的快慢和催化剂活性中心数息息相关,而活性中心数是与催化剂浓度(单位体积内催化剂颗粒数).成正比,因此,催化裂化提升管反应器内颗粒浓度分布和颗粒的速度分布必然对裂化反应产生深刻影响,催化裂化反应的数学模型关键和难点就在于精确地描述催化剂颗粒的流动特征。

流化催化裂化自诞生之日就因传热传质效果好、操作简单方便等优点而成为主要的炼油工艺。

但到目前为止,对于提升管内催化剂颗粒的流动过程和相关流动特征,以及反应油气的反应历程尚确乏足够的认识。

国内外已经建立了不少关于循环流化床的数学模型,其中颗粒动力学模型是近10年来新兴的有效方法,该模型是建立在非均匀稠密气体理论基础上Lun等人首先将动力学理论应用于颗粒,Sinclair.andJackson首先将颗粒流模型应用于垂直管内充分发展的气粒两相流,DingandGi2daspow推导了颗粒粘度及颗粒压力的表达式,颗粒粘度及颗粒压力均是颗粒“拟温度”的函数。

Nieuwland运用颗粒动力学模型对循环流化床内气固两相流动进行了数值模拟计算,模拟结果和实验结果在定性分布趋势上符合较好,在定量上低于实验值。

但这些模型仅限于气体和颗粒间无反应的两相流体系,且忽略了湍流脉动对流动传热的影响。

而实际上提升管反应器内两相流动、传质、传热、反应是高度耦合在一起的,任一因素的改变都会对其它因素产生影响。

本文在前人研究成果的基础上,成功地把湍动能模型耦合到颗粒动力学模型中考虑颗粒湍流效应,从而表征出催化剂颗粒的流动,运用k2ε模型表征气相的流动特征,运用催化裂化13集总动力学模型表征原料油的反应动力学,并详细考虑了原料油物性参数的影响,从而得到催化裂化提升管反应器内催化裂化反应的数学模型。

2.颗粒流不同流态及其转化颗粒在不同流速下表现出不同的流态,不同流动状态之间既有区别又有联系.它们之间区别是什么,用什么来表征;.它们之间的联系又是什么,如何转化?.总结最新的研究成果,并进行细致的分析,对颗粒流的系统研究是十分有意义的.2.1颗粒的不同流态不少学者发现,当紧密堆积的颗粒受到剪切时,颗粒间应力主要通过力链变形来传递.图1是Howell等在剪切室实验过程中,通过光弹性技术拍摄到的颗粒间形成的力链,图中白色部分就是颗粒间形成的力链.从图1中可以清晰地看到,力链并不是完全分布在整个颗粒内部的,而是随机的分布在颗粒系统内部.颗粒在受到剪切的过程中,在某个范围内簇集在一起而形成力链,力链上颗粒的应力很强,而其旁边的颗粒受力可很弱,甚至不受力.力链形成后在外力的作用下会发生轻微旋转,很快会变得不稳定并最终崩塌,但又会在很短的时间内又形成新的力链.这种密度流中力链结构的存在,决定了颗粒弹性与颗粒内部应力的密切关系.试想一下,颗粒应力通过力链变形传递应力,如果处于力链上的颗粒弹性增加一倍,那么力链变形也增加一倍,相应的应力也会增加一倍.Compbell.采用颗粒刚度k表示颗粒的弹性特征,将颗粒的弹性特征引入颗粒流中.这种弹性特征的引入揭示了颗粒流的本质,由此将颗粒流划分为弹性区和惯性区两个小流区,图2是颗粒系统结构图.弹性区主要针对颗粒堆积相对紧密的密度流,其重要特征是颗粒内部应力主要通过力链变形传递.弹性区又被划分为弹性-.准静态流和弹性-.惯性流两种副状态,这两种流态并没有本质上的区别,都是依靠力链变形传递内部应力.与弹性-准静态流略有区别的是,当处于弹性-.惯性流系统的颗粒受到较高的剪切率时,颗粒系统应力不只与颗粒弹性有关,还受颗粒惯性力的影响,其由力链结构变形产生的力有如下形式F=.a+.bγ.(1)a是颗粒的基本弹性应力,γ为剪切率dudy.,b是颗粒的惯性增强相.所以,此时颗粒系统的总应力关系为(2)相比弹性-.准静态流系统内部应力,它多了一个增强相.多数情况下,b远小于a,因此颗粒系统表现为弹性-准静态流动;.而当b增大到与a接近的量级时,颗粒剪切率对应力的影响就会很明显,颗粒系统就会由弹性-.准静态流进入到弹性-.惯性流区,此时颗粒系统的应力与颗粒剪切率呈线性增长.惯性区也可以划分为两个副流态:.惯性-.非碰撞流和惯性-.碰撞流(即快速流)..颗粒流处于惯性区的明显特征可引用Bagnold的关系式表示,即颗粒的应力变化和颗粒剪切率之间的平方关系.(3)颗粒的半径和密度分别d和!S.,颗粒的固体浓度为.然而,即使颗粒流系统达到了惯性区,也不一定就是完全意义上的快速流.虽然处于惯性区的颗粒相互接触是瞬时的,但只要tcTbc.>1(tc.是颗粒平均接触时间,Tbc.是颗粒碰撞相隔时间).,颗粒系统就会同时有多个而不是两个颗粒发生碰撞.只有当tcTbc.=.1时,颗粒系统才真正进入快速流,这也是为什么要将颗粒的惯性区划分为惯性-非碰撞流和惯性-碰撞流的原因.通过以上的分析,由于颗粒弹性特征的引入,颗粒系被划分为四个副流态,与以往将简单将颗粒流划分为快速流、慢速流和准静态流三种流态不同,这种划分方式更加细致的从本质上对颗粒流进行了划分,表1归纳了不同颗粒流态的基本特征.Compbell还提出了颗粒弹性与惯性比的无量纲参数k*(4)k*为颗粒刚度.实际上,该参数可以写成(5)实际上就是Bagnold惯性相和颗粒弹性应力的比值.通过引入无量纲参数k*,可得到在不同浓度和参数k*条件下的颗粒流流区图,见图3.2.2颗粒不同流态之间的转化颗粒弹性的引入使得颗粒流构成完整的流图,这些不同的流动状态有各自的特点,也存在着联系,在一定条件下,不同颗粒流态之间可以相互转化.例如,以弹性-.准静态颗粒流开始,保持颗粒体积一定,增大颗粒的剪切率,颗粒系统会进入弹性-惯性流系统,但永远不会达到惯性-.碰撞流,因为即使颗粒的剪切率达到很大值,颗粒系统仍然存在的力链结构.同样,如果增大快速颗粒流系统的剪切率,并保持颗粒系统的体积不变,那颗粒系统将经历惯性-非碰撞流并最终到弹性-.惯性流,这种现象一方面说明了不同流态之间的转化是完全可能的,另一方面也说明即使是快速颗粒流系统,在颗粒的体积浓度较大的情况下,颗粒系统内部也能形成力链.图4是不同条件下,颗粒系统在不同流态之间的转化方式,从图中可以清晰地看到,颗粒准静态流是如何通过改变颗粒流系统的体积或者应力发展到惯性-.碰撞流的.由图中可以看到,通过控制系统的应力或者体积能达到颗粒不同流态之间相互转化的目的.调节颗粒系统的剪切率并不困难,但是,自然和工业过程中的颗粒流通常都存在着自由表面,比如颗粒在斜槽、料仓内的流动等,颗粒系统在受剪切的过程中体积不会保持一定.这种转化模式只是用来说明一定条件下不同颗粒流态之间的转化方式.但即便如此,通过这种转化方式能让整个颗粒流系统的体系结构更加清晰,不同颗粒流态之间的区别更明显而联系却更紧密了.3.颗粒流的本构关系颗粒在不同流态下存在不同的内部应力.在弹性-准静态流中,颗粒之间持续接触,靠颗粒间的力链传递正应力,靠内摩擦传递剪切应力,这里通常忽略颗粒的粘性,认为颗粒的应力关系为(6)σ是正应力,Φ是颗粒的静止摩擦角.在惯性区,引用Bagnold颗粒应力和剪切率之间关系表达式(7)但以上本构关系是表达一定流动状态下颗粒流系统的应力关系,未能将不同流态颗粒流的本构关系包含进来.王光谦等采用理论分析,利用连续介质力学的一般方法描述颗粒流动,建立起颗粒流动的的应力本构关系为(8)D为剪切速度梯度;.F0.、F1.、F2是D的3个不变量;.I1、I2、I3.颗粒密度ρs,粒径d和颗粒材料特性的标量函数.在简单剪切流条件下,对于无粘颗粒,本构方程可以简化为(9a)(9b)k T0,k T1,k P0,k P1.和k P2是与颗粒浓度和材料特性有关的系数,g是重力加速度,%是颗粒的线性浓度,其与颗粒体积浓度c和静态接触最大可能浓度co.表达式为(10)该本构关系最大的特点就是将颗粒不同流态的应力关系统一起来,同时存在流速梯度的零次项、线性相项和二次项.零次项时由于粗颗粒之间的静态支撑作用引起的;.二次项时由于颗粒之间的碰撞和扩散引起的;.而线性项则是由于颗粒之间的相对滑移和挤压作用引起的.夏建新等还将颗粒弹性系数作为参数引入,对二次项进行了修正,使得该本构关系描述更为准确,其表达式变为.(11).(12)弹性系数的表达式为&=.(1+.e).∕(1-.e)..对于弹性较差的颗粒来说,其碰撞应力也小,即使颗粒进入了Bagnold定义的完全碰撞区(Ba>.450).,但实际上并没有达到完全的惯性碰撞,此时颗粒的流态只是一种惯性-非碰撞流.该表达式充分考虑了颗粒弹性的影响,更能真实反映碰撞作用的机理.值得一提的是,颗粒的应力不仅与颗粒流态等因素有关,而且受颗粒系统的尺度的影响.Hopkins和Louge就发现剪切颗粒系统的应力与无量纲颗粒系统大小成正比关系,颗粒系统的无量纲大小由L∕d定义,L和d分别是系统大小和颗粒直径.颗粒流动过程的应力关系是颗粒流研究的重点,了解颗粒系统的应力性质、大小以及应力间的关系,对了解颗粒流本质具有极大帮助.4.颗粒流动分选机制颗粒分选已成为当前颗粒流研究的前沿和热点,许多学者从不同角度采用不同的方法研究了颗粒流动分选问题.但是,颗粒流动分选问题特别复杂,颗粒的形状、大小、密度、刚度、粗糙度以及颗粒聚集状态和流动方式对会对颗粒分选产生影响.到目前为止,人们对颗粒系统流动分选的机理仍未弄清,尚未得到一个可以预测和概化颗粒流动分选的模型,有必要针对前人所做的研究做一个总结,以期发现其中的内在规律,为颗粒流动分选机制的研究提供帮助.4.1.理论研究颗粒流动分选可以分别采用理论、数值和实验方法进行研究,不同学者采用相应的方法针对不同颗粒系统都提出了流动分选的机制,其中,Savage和Lun的研究提供了认识颗粒流动分选的基础,他们研究了流速较慢、堆积紧密的颗粒剪切流,根据理论分析和实验观察结果提出了两种颗粒分选的机制,即.随机振动筛!机制和.挤压驱除!机制.他们假设密度流中缝隙更容易被小颗粒所占据,小颗粒落入缝隙的几率要比大颗粒大得多,导致大小颗粒在垂直于流动层方向质量的交换,最终形成分选.通过统计分析得到小颗粒在垂直于流动层方向的质量净变化,并提出了一个模型计算小颗粒的净渗流速度,并预测了大小颗粒完全分选时需在斜槽表面流动的距离,实验结果和模拟结果十分吻合.实验过程中提出的颗粒渗透速度vp.的表达式为.(13).(14)(15)此处,σ=.d ps∕d pt.,d pt.和d ps.分别是大小颗粒的粒径,η是小颗粒与大颗粒的数量比..(16)E是平均空隙直径率,k LT.是层厚度常量.M∕N,Em.,k AV.分与颗粒堆积状态有关的常数.颗粒堆积流动过程中也会发生分选现象,Bautrex对此进行研究后认为,流动层颗粒与固定层颗粒之间的碰撞是颗粒分选的主要原因,并结合分析得到了以下方程.(17).(18)Φl.+Φs.=.1,Φl.和Φs.是固定层中大小颗粒体积分数;.,在该模型中为常数;.Δx.是表征颗粒大小差异的参数;.γ是常数,,其中v是颗粒流速;.φ是大小颗粒的休止角之差.实验结果证实了模型的分析结果,颗粒粒径差异越大,颗粒分选越明显.Haro与Kincaid等针对多元混合的硬球颗粒分选提出了最完整动理论模型,他们将热扩散因子(a ij).定义为(19)n i.是颗粒i.的数量密度,T是颗粒温度.热扩散因子给出了与温度梯度有关的分选大小和方向,并将系统中由于温度梯度导致的分选特征化.Jenkins和Mancini认为由上述因子得到的方程在处理颗粒的分选上仍有限制.他们将混合硬球理论应用到轻微非弹性混合颗粒系统分选中,给出了颗粒流动的平衡方程和连续性方程以及颗粒项运动方程,这些方程中包含了数量密度、压力和温度项,Hsiau和Hunt引用上述方程分析颗粒的流动分选,认为颗粒分选是数量密度、压力以及温度梯度导致的质量交换的净结果.其中,压力梯度导致的质量交换为(20)温度梯度导致的质量交换为.(21) 颗粒数量梯度导致的质量交换为(22)式中p.,T和n1∕n.分别是压力,温度以及数量分数,D12.两相扩散系数,K T.是热扩散率,m是颗粒质量,n是颗粒数量密度.温度梯度和压力梯度是颗粒分选的主要原因,而颗粒数量梯度则会导致颗粒混合.大颗粒由向高压力和低温度区扩散,而小颗粒有向低压和高温度区扩散的趋势.而这个结果似乎与Savage和Lun实验研究的结果正好相反,产生此现象的原因可能与该模型中未考虑颗粒重力影响有关.以上这几个模型较为典型,它们多以颗粒数量密度、粒径比、温度、流速等为主导因子研究颗粒的流动分选机制,取得了一定的理论成果,但这些模型的适用性和准确性还需要通过实验研究进一步验证.4.2实验研究对于颗粒分选这样复杂的问题来说,实验研究是必不可少的手段.颗粒流动分选的实验主要采用以下三种流动系统:.斜槽流、堆积流和旋转筒内的流动.这三种系统流动的动力均来自颗粒自身的重力,颗粒分选发生在相对狭长的流动层中,物理机制十分相似.斜槽流分选机理最根本的解释来源于Savage和Lun的实验和理论分析结果,前文中已经做了详细的介绍.另外,还有一种解释来源于Williams,他认为颗粒间的渗流是分选的主要原因,假设斜槽表面颗粒结构像一个筛子,小颗粒更易落入筛子中,从而形成分选.其观点与Savage和Lun提出的观点没有本质的区别.Brown较早就开始研究颗粒在倾倒堆积流动过程中发生的分选现象,他将颗粒间的碰撞定为颗粒在自由表面流动分选的主要原因.当小颗粒与大颗粒发生碰撞时,前者会发生减速而停留在流出点附近,大颗粒则向堆积面的边缘滚动,进而形成分选.但是,他未能很好地定义颗粒分选的程度.与Brown 观点不同的是,Makes等人认为只有在颗粒形状差别很大,尤其是大颗粒的静止角远大于细颗粒的情况下,颗粒系统才会发生明显的分选现象.然而,Baxter等人认为分选的产生并不取决于颗粒形状的差异,而取决于填从充率(fill.rate).,填充率与颗粒大小差异有关,并决定颗粒分选的形成与否.颗粒在滚筒的径向或轴向均可发生分选,轴向分选过程十分缓慢(通常要经过几百上千次旋转).,而径向分选十分迅速(通常旋转几周就可以发生)..如Henein、Pollard和Henein以及Eightman和Muzzio等人的实验都证明了这点.横向区域颗粒分选主要通过渗流、随机筛选以及驱除机制而轴向的分选机制仍不清楚.Bridgewater和Hill.和Kakalios认为产生轴向分选的原因是不同粒径颗粒具有不同休止角的缘故,但这种机制不能解释轴向分选的反向过程.Nityanand等还发现当滚筒高速旋转时,这种径向的分选过程可以反向发生,即小颗粒出现在边缘而大颗粒形成核状区域.Tomas提出了更具一般性的见解,当大颗粒数量很少时,依据颗粒粒径差异,大颗粒可以聚集在任何径向位置.除上述三种形式的流动系统外,颗粒系统在振动条件下的分选也受到很多关注,我国的学者对此做了不少研究.姜泽辉等人通过实验观察到了振动条件下产生的一种新的分离现象..三明治!式分离,即大而重的颗粒被夹在两层小的轻颗粒之间,并对该现象的物理机理及其与振动加速度、振动频率及颗粒尺寸等因素的关系做了阐述.史庆藩通过控制加速度−和频率是无量纲加速度表达式,式中A是正弦振动的幅值,g是重力加速度).,让均匀混合的铜颗粒和玻璃颗粒在不同加速度和频率下正弦振动,同时获得了巴西果(BN).、反巴西果(RBN).和三明治(Sandwich).的不同分层相构型及其相图,还发现区分不同分层区域的−值具有滞后效应,表明分层过程与系统的初始条件有关.阎学群等人还观察了垂直振动颗粒床中,不同气压、颗粒尺寸以及密度情况下大球的运动规律,实验发现,系统处于真空状态或低气压时,大球总是向上运动.而在常压下,大球则会出现上升和下降两种运动状态.只在大球的密度和颗粒床中颗粒尺寸足够小时才会出现大球下降这种运动状态,这可能是颗粒床中的负气压梯度导致大球下降.这一结果从实验的角度很好地对.巴西果!效应、.反巴西果!效应和.三明治!式分离三种颗粒流在外界振动干扰条件下出现的现象做出了解释:.振动引起的颗粒分离与颗粒的尺寸、质量密切相关,也与振动条件和气压等因素有关.振动使大颗粒上浮的巴西果效应是普遍的,而反巴西果效应的产生受气压影响,尤其当颗粒尺寸和质量较小时影响程度更为显著.但是,上述解释还需要进一步从机理上进行研究.各类实验,提供了认识颗粒流分选本质的基础,从最本质、最直观的角度出发认识颗粒流动分选这种特殊现象,将一直是不可或缺的研究手段,尤其是当前许多先进的仪器和技术的使用,很大程度上改进了实验研究的深度和广度.可以预见,实验研究一定能在探索颗粒流动分选的机理上提供极大帮助.4.3.选机制分析现有研究成果,对颗粒尺寸分选的解释主要有以下四种:(1).弹道分选(trajectory.segregation);(2).小颗粒渗透引起的分选;(3).碰撞分选;(4).颗粒的振动分选.弹道分选(trajectorysegregation).认为颗粒的分选受颗粒惯性和阻滞运动之间平衡影响,可用Stokes数表示(23)ρp.和d分别是颗粒的密度和直径,Le.是颗粒能在水平方向运动的最大距离.当两种粒径颗粒同时流动时,大颗粒运动的距离明显会大于小颗粒的运行距离,分选由此形成.而ridgewater.和Hill.和Kakalios等人则认为轨迹机制的本质是不同粒径颗粒具有不同休止角的缘故.第二种解释来源于Savage和Lun通过理论和实验提出的.随机分选筛!机制,前文已经做了介绍.此后,Williams和Baumann也分别提出了.渗透机制!和.捕捉机制!,实际上,这两种分选机制与Savage和Lun提出的分选机制没有本质上的区别.Savage和Lun在提出.随机分选筛!机制的同时,通过观察后提出了另一种解释,即.挤压驱除!机制,小颗粒更容易在碰撞力的作用下,被挤出所在层而导致分选的发生.Brown在研究颗粒在倾倒堆积流动过程中发生的分选现象时,也认为颗粒在自由表面分选的主要原因是颗粒间的碰撞.当小颗粒与大颗粒发生碰撞时,前者会发生减速而停留在流出点附近,大颗粒则向堆积面的边缘滚动,进而形成分选.虽然这两种观点都阐述了碰撞对分选影响,但还是存在本质上的差别.虽然振动条件下颗粒间的碰撞作用明显,但Barker.和Methta认为颗粒受振动条件下的分选,存在两种解释:.一个是振动时小颗粒落入大颗粒的间隙中,并停留在下方支撑着上层大颗粒,形成上大下小的分选;.Elperin和Golshtein持另一种观点,他们认为容器壁导致对流的产生,使中心区小颗粒上升,壁沿的小颗下落,而向下对流运动不能带动大颗粒一起向下,使大颗粒停留在表层.以上几种机制基本上涵盖了当前颗粒流动分选的主要研究成果,但是,相应分选机理适用于特定的范围和特征的颗粒流动,目前,尚未得到一个能预测和概化所有颗粒流动分选的模型.同时,也不能排除还有其他分选机制的存在,需要在今后的工作得到揭示.5颗粒研究讨论颗粒流系统研究至今已有50多年的历史,在许多学者的持续共同努力下,颗粒流研究已经取得了一些的进展.同时,也面临着许多得挑战,主要有以下几个方面:(1).颗粒流基础研究和实际运用相结合所面临的挑战颗粒流研究之所以成为热点,不仅是因为它具有重要的理论意义,还在于其重要的实际意义.如何解决理论研究相对滞后、或者脱离实际这个问题是当前所面临的一个挑战.比如,颗粒快速流动一直是研究的热点,而事实是,快速颗粒流多存在于实验室中,实际应用快速颗粒流十分少见,一般多为密度流,颗粒很难在剪切作用下获得足够高的温度脱离弹性。