化学放热系统热爆炸潜在危险性评价

讨论化学放热系统的热稳定性和临界条件,用化学反应物无消耗的假设推导化学放热系统热失控(热爆炸)时的动力学参数临界值,得到热失控的判据、临界点火温度和熄火温度。提出用系统安全指数概念来评价放热反应系统发生热爆炸的潜在危险性,分析化学放热系统的平衡域。用硝酸甲酯分解爆炸实例,说明如何利用安全指数对具有热爆炸可能性的系统的潜在危险性进行定量评价,其预测结果与实验结果一致。     

传热系数随温度线性变化的亚临界化学放热系统热安全性分析

引入化学放热系统平衡域和热安全裕度的概念与定义来评价具有潜在危险性的亚临界化学放热系统的安全性问题.分析了均温系统下传热系数随温度呈线性变化的系统的平衡域,进而提出了热安全裕度值L的定量计算并阐明了利用曲线拟合的方法计算L值.使用了Matlab软件绘出系统在3个约束参数约束的条件下ψ-ε-a的三维图形与给定系统(a为常数)时ψ-ε的二维图形,并在结合图形的基础上引入实例来评价该系统的热安全性.     

基于热爆炸理论的煤燃点确定及动力学分析

为准确判断煤燃点,提高煤自燃灾害防治能力,依据热爆炸理论,结合煤自燃过程放热曲线,将煤自燃升温过程中微分热流曲线上第1处极小值点作为煤的燃点,计算煤着火前后放热过程动力学参数变化.结果表明:随升温速率增加,煤自燃反应放热过程逐渐向高温区域移动,煤燃点逐渐增大,反应的活化能逐渐减小;同一升温速率下燃点之后煤的活化能增大;...     

无机酸对硝酸铵热稳定性影响的研究

为了研究硫酸、盐酸两种无机酸对含能材料硝酸铵热稳定性的影响,使用绝热加速量热仪ARC和微量量热仪C80,对纯硝酸铵及硝酸铵和硫酸、盐酸的混合物进行了热分析实验并研究各种样品在恒温以及升温条件下的吸、放热特性。根据化学反应动力学和热力学理论,确定了硝酸铵及其与无机酸的混合物发生放热分解反应的反应动力学参数和热力学参数。基于Semenov热爆炸模型,计算并比较了各样品标准包装的自加速分解反应温度。     

热爆炸理论在粉尘爆炸机理研究中的应用

笔者对粉尘爆炸的几种机理进行了简要分析 ,认为粉尘爆炸是由热爆炸引起的。在对粉尘燃烧过程作了较为合理的假设后 ,将热爆炸理论中均温系统的热爆炸判据 ,应用于粉尘爆炸中 ,得出了爆炸下限与粉尘粒径呈线性关系的结论 ,且与实验符合 ,并推导出粉尘的热爆炸判据。结果表明 :用热爆炸理论来解释粉尘爆炸机理是可行的。     

丁二烯过氧化物的危险性分析及丁二烯系统安全防范措施

根据丁二烯工业中事故多发的主要原因分析了丁二烯过氧化物的危险性,利用热爆炸理论计算了它的热爆炸临界温度,并提出了防止事故发生的主要方法,为丁二烯工业的安全生产提供指导。     

绝热加速量热仪在化工生产热危险性评价中的应用

本文介绍了一种新型热危险性分析仪器--绝热加速量热仪的设计原理和内部结构,运行模式以及所能获得的温度、压力和最大温升速率时间等数据类型.并通过阐述其在化学动力学研究、自加速分解温度的计算、化学工艺安全性分析和化学工艺过程开发以及热爆炸事故原因调查等方面的应用,指出了绝热加速量热仪在化工生产危险评价方面的特点和优势.     

丁二烯过氧化物的危险性分析及丁二烯系统安全防范措施

根据丁二烯工业中事故多发的主要原因分析了丁二烯过氧化物的危险性．利用热爆炸理论计算了它的热爆炸临界温度，并提出了防止事故发生的主要方法，为丁二烯工业的安全生产提供指导。     

过氧乙酸溶液的热爆炸分析

为有效预防生产、储运和使用中过氧乙酸引发的火灾爆炸事故,采用绝热加速量热仪模拟了15%和10%浓度的过氧乙酸溶液的热爆炸过程,得到了两种浓度的PAA溶液的热分解温度、压力、温升速率随时间变化的关系曲线,并用速率常数法分别计算了反应级数n、表观活化能Ea和指前因子A。经过绝热修正,得到最危险状态下的温度和压力等相关热危险参数,并基于Semenov热爆炸理论推算了三种包装条件下两种样品的不可逆温度和自加速分解温度。结果表明,15%PAA和10%PAA溶液热分解反应级数均为一级,表观活化能分别为1044kJ·mol-1和1032kJ·mol-1;绝热条件下初始放热温度分别为429℃和293℃;自加速分解温度受反应系统到达最大反应速率的时间、物料存储规模及散热条件的影响,建议PAA应储存在通风背阴处且单个包装容积应控制在25L以下。     

化学氧自救器在使用中供氧温度的变化规律

基于化学氧自救器在使用过程中呼吸气体温度较高的问题,运用气固相非催化反应宏观动力学和传热学等理论结合固定床反应器模型,建立了化学氧自救器供氧药罐供氧时的数学模型,选用我国目前运用较为广泛的ZH30D型隔绝式化学氧自救器作为对象进行供氧温度试验研究.通过试验得出劳动强度和环境温度均对ZH30D型化学氧呼吸器供氧装置防护性能影响显著.结果 表明:在相同的环境温度下劳动强度的增加减少了自救器的有效防护时间,也会造成供氧温度上升速率过快,并最终导致在该环境温度下供氧温度达到最大值的时间缩短;在相同的劳动强度下环境温度越高,供氧温度的上升速率越快,同时缩短了供氧温度达到对应劳动强度下最高值的时间;在超氧化钾的质量足够支持反应的情况下,供氧温度与供氧时间、跑步速度和环境温度呈线性正相关;环境温度在30～38℃时,使用ZH30D型隔绝式化学氧自救器,当人体呼出的二氧化碳体积分数达到4.36％时,有效反应区域能够占据整个药剂层,此时供氧温度最大值约为87℃,该温度在试验条件下不受环境温度和劳动强度的影响.本研究期望为ZH型化学氧自救器的改进提供理论参考.     

煤氧化阻化过程中的热特性研究

化学阻燃剂通过化学作用破坏或降低煤分子中活化能较低易被氧化的活性基团,使煤自燃链式反应中断难以达到自燃。为研究煤氧化阻化过程中的热特性变化,通过煤的热重实验,从微观角度研究了次磷酸盐在煤自燃氧化过程中对其表面官能团的影响,分析了阻化剂添加前后的热特性曲线和特征温度,研究了不同升温速率及不同粒径下阻化煤样的热特性变化规律。结果显示:随升温速率的增大和煤样粒径的减小,热特性曲线及特征温度均出现向后推移,特征温度出现不同程度的升高。     

A Comparison of Two Methods of Determining Thermal Properties of Footwear

The present European Standard for footwear testing (Standard No. EN 344:1992; European Committee for Standardization [CEN], 1992) classifies footwear thermally by a temperature drop inside the footwear during 30 min at defined conditions. Today, other methods for footwear thermal testing are also available. The aim of this study was to compare EN 344:1992 with a thermal foot method. Six boots were tested according to both methods. Additional tests with modified standard tests were also carried out. The methods ranked the footwear in a similar way. However, the test according to standard EN 344:1992 is a pass-or-fail test, whereas data that is gained from the thermal foot method gives more information and allows further use in research and product development. A change of the present standard method is suggested.     

服装热阻和湿阻的测量与计算

热阻和湿阻是影响服装热湿舒适性的两个重要参数,其测量方法对于研究和改善服装的热湿舒适性具有重要意义。本文介绍了面料和服装的热阻、湿阻的概念和测量方法,以一件连体型防静电无尘服为例,使用出汗暖体假人"Newton",对其热阻、湿阻进行测量,详细阐述了服装的局部到整体的热阻、湿阻的测量与计算,并分析了服装各个局部热阻、湿阻的特点。     

有机酸对H发泡剂分解历程的影响及作用机制分析*

为研究有机酸对H发泡剂热分解特性的影响,采用量热仪测试不同质量分数苯甲酸、水杨酸、邻苯二甲酸与H发泡剂混合物的热分解特性参数。结果表明:H发泡剂分解时,随着升温速率增加,外推起始分解温度Te、峰值温度Tp与最大放热速率随之升高。3种有机酸的加入均可以促进H发泡剂的分解,随着有机酸质量分数的增加,其外推起始分解温度和峰值温度呈现同步下降趋势。有机酸熔融生成的H+对H发泡剂分解过程具有显著影响。加入水杨酸能显著降低H发泡剂分解的热释放速率,降低H发泡剂分解过程中的热风险,当水杨酸质量分数达到24%时,较之混有苯甲酸与邻苯二甲酸的H发泡剂外推起始分解温度降低20 ℃。     

深井采矿热贡献率计算方法研究与实践

为了减小深井热害对井下工作人员及有序生产的危害,需要明确深井各热源放热量对深井的热害影响程度。借鉴经济学理论,提出深井采矿的热贡献率概念。结合文献调查与工程实践数据,通过入风流温湿度的季节性变化,确定不同温湿度入风流所引起深井空气自压缩传热、围岩传热、矿石冷却放热、矿石氧化放热、充填体放热、机电设备放热、人员放热热源贡献率的变化,以及入风井、平巷、工作面中的区段热贡献率及区段热贡献密度的变化。得出了不同季节的热源放热曲线以及热源贡献率、区段热贡献率、区段热贡献密度排序以指导热害治理。     

不同外热功率下18650锂离子电池热失控特性*

为探究不同外热功率（220,170,120,70 W）下锂离子电池的热失控特性,采用动压变温实验舱作为燃爆实验舱,并利用量热仪和ISO-9705烟气分析仪监测特征参数,对荷电状态（SOC）为100%的18650型锂离子电池进行高温热失控实验。结果表明:在不同的外热功率条件下,锂离子电池进入热失控的过程呈现出相似的趋势,但是各阶段的特性却存在差异。池体表面中心温度、HRR,THR和耗氧量均随外热功率的降低而降低。高外热功率下燃爆响应时间点明显提前,池体温度更高,220 W外热功率下,燃爆响时间点为176 s,池体温度为720.6 ℃,比70 W时提前366 s,高210.03 ℃,可见高外热功率时,电池热危害性更高。热解烟气CO的峰值体积百分比浓度随着外热功率的降低而升高,而CxHy的峰值质量百分比浓度降低,,CO2的峰值体积百分比浓度降低。在70 W外热功率时,CO峰值体积百分比浓度高达0.322%,220 W时CO峰值体积百分比浓度仅为0.165%,说明低外热功率时,电池毒危害性更高。     

新型组合式消防服热防护性能分析

本文对不同隔热层材料组成的消防服的热防护性能进行了实验测试与分析验证,评价了新型组合式消防服和传统组合式消防服的隔热性能优劣。结果表明以SiO2气凝胶材料为隔热层的新型组合式消防服的导热系数约为传统型的1/4,具有更显著的热防护效果。     

Determination of Heat Loss from the Feet and Insulation of the Footwear

This study compared the methods of determining footwear insulation on human participants and a thermal foot model. Another purpose was to find the minimal number of measurement points on the human foot that is needed for insulation calculation. A bare foot was tested at 3 ambient temperatures on 6 participants. Three types of footwear were tested on 2 participants. The mean insulation for a bare foot obtained on the participant and model were similar. The insulation of warm footwear measured by the 2 methods was also similar. For thin footwear the insulation values from the participants were higher than those from the thermal model. The differences could be related to undefined physiological factors. Two points on the foot can be enough to measure the insulation of footwear on human participants (r = .98). However, due to the big individual differences of humans, and good repeatability and simplicity of thermal foot method, the latter should be preferred for testing.     

肋片式换热器的有限元热应力分析

利用ANSYS有限元分析软件对肋片式换热器首先进行热分析,获得温度场温度扩展分布云图,得出温度在管道周围的值最大,最大值是78.76℃;通过定义路径分析了沿着肋片径向及管道高度内壁方向上的温度分布情况,得到相应的曲线和温度分布云图;之后在热分析的基础上,利用ANSYS软件中的间接法进行热应力分析,获得热应力的分布情况,最大热应力值发生在管道外壁与蒸汽管道连接部位,其值为40.19MPa;最后根据JB4732-95《钢制压力容器分析设计标准》进行相应的应力评定后,证明该肋片换热器是安全可靠的,可以应用在实际工程生产中。