石墨粉末润湿特性及其表面自由能的研究

利用毛细上升法测定了去离子水对石墨粉末的接触角,分析温度对石墨粉末润湿性的影响,并测算了石墨粉末的表面自由能,对将石墨用作净水滤料有指导作用.在20～40℃温度范围内接触角变化不大,平均为84.11°.其主要原因是表面张力σ和黏度η随温度变化对接触角的影响相反,综合作用结果导致接触角随温度变化不大.石墨粉末表面色散自由能为21.8 mJ·m-2,极性自由能为1.8 mJ·m-2,总的表面自由能约为23.6 mJ·m-2,以色散自由能为主.这是去离子水能够湿润石墨粉末,但湿润性相对较差的一个原因.可知极性流体对石墨粉末的润湿性比较差.     

可燃固体表面火蔓延行为研究进展与展望

固体可燃物表面火蔓延是森林火灾、建筑火灾以及工业火灾中普遍存在的燃烧现象,是火灾研究的基础问题。对固体可燃物表面火蔓延行为进行分类,评述国内外的固体可燃物表面火蔓延行为研究现状和目前存在的主要问题。总结固体可燃物表面火蔓延试验研究的技术手段,对比分析不同因素对建立固体可燃物表面火蔓延行为理论模型的影响。这些因素包括环境流场、化学反应动力学、热解气体组分和炭化过程等。概要介绍固体可燃物表面火蔓延计算模拟的优势。最后指出固体可燃物火蔓延行为研究的发展趋势,并提出未来若干重点研究方向。     

粘性水灭火剂性能试验及灭火机理研究

水是常用灭火剂 ,但流失严重 ,灭火效率不高。在水中加入添加剂 ,提高水在固体表面的粘附性 ,减少流失 ,可显著提高灭火速度。笔者提出了应具有屈服假塑性流体特性的粘性水灭火剂 ,能在物体表面形成稳定的覆盖层 ,并具有较低的输送阻力。在水中加入 0 .4 %的KD - 1型添加剂 ,制成的粘性水灭火剂就具有上述的流体力学特性 ,该粘性水可在固体表面形成 1～ 5mm的稳定覆盖层。在木材火灾灭火试验中 ,粘性水的灭火时间是水灭火的 1/ 4。笔者还研讨了粘性水灭火剂的灭火机理 ,并指出该灭火剂适用的范围和开发前景。     

固体微粒气溶胶灭火剂的改性研究

固体微粒气溶胶灭火剂作为一种新型灭火剂具有优越的抑制火灾的性能,但其应用和推广的关键在于降低灭火气溶胶形成时的温度.本文利用TG方法分析了灭火剂的热分解过程,并通过测定固体微粒气溶胶灭火剂的释放速度、释放区温度分布及灭火性能,研究了固体微粒气溶胶灭火剂的降温消焰技术.同时对气溶胶的成分和固体粒子粒度分布进行了分析.     

轻非水相液体在非饱和带运移特征及分布规律研究

以中砂和0号柴油为研究对象,通过室内试验建立物理模型,研究非饱和带中轻非水相液体(LNAPLs)的运移和分布特性.结果表明,受重力驱动,柴油在渗漏初期及到达毛细区上边缘以前,其运动以垂向迁移为主.受孔隙度和介质渗透性能控制,横向发育程度很小,以砂槽顶部发育程度最小,整个非饱和带最大发育宽度约40cm;锋面到达毛细区上边缘以后,污染锋面垂向发育程度减缓,柴油基本都在毛细区内横向扩展,且横向扩展始终沿毛细区上边缘发展.水相及油相负压变化主要来自油-水之间的驱替,各陶土头对应点的毛细压力反应强烈.     

静止环境中可燃固体表面火蔓延特性的实验研究

本文通过模拟实验方法研究静止环境下可燃固体材料表面的火蔓延特性,应用火焰结构显示技术连续观察和记录了固体可燃物表面火蔓延的火行为,并利用温度示踪技术连续考察和分析了固体可燃物表面的火蔓延过程,同时研究分析了燃烧试样类型对火蔓延速率的影响,所得结查物理上合理。     

新型环保水基渗透探伤剂的配制及性能研究

渗透探伤是一种重要的无损探伤技术。研究渗透性液体物性参数影响渗透过程的机制对渗透剂新产品的研发具有重要指导意义。配制了一种水基探伤用渗透性液体,探究了其表面张力、黏度和所用表面活性剂的HLB值对其铺展能力、毛细爬升高度、平衡渗透面积和渗透速度的影响。结果表明,液体的表面张力主要影响其铺展能力、毛细爬升高度和平衡渗透面积。表面张力越大,铺展能力越差,毛细爬升高度越大,平衡渗透面积越大。液体的黏度主要影响其渗透速度,黏度越大,渗透速度越慢。液体所用表面活性剂的HLB值对渗透效果没有明显的影响。     

彩虹粉引燃危险性实验研究

为了研究彩虹粉引燃危险性,应用固体燃烧速率试验仪初步甄别了彩虹粉传播燃烧能力,发现堆垛状彩虹粉固体火焰传播危险性较低;采用粉尘爆炸筛选装置,判定彩虹粉具有爆炸性;应用最小点火能测定装置测定彩虹粉粉尘云的最小点火能在24~60 mJ之间,最优爆炸浓度为1 167 g/m3;应用快速筛选量热仪测试,彩虹粉在227℃开始分解;固体自燃点测试仪显示彩虹粉在250℃附近会发生自燃。向彩虹粉内添加不同比例相近粒径分布的食用盐粉体进行抑爆研究,结果证明食用盐对彩虹粉具有明显的抑爆效果。     

表面隔油膜对轻质固体灭火剂隔热性能的影响

通过对自行研制的轻质固体灭火剂隔热性能的测试 ,研究了表面隔油膜对隔热性能的影响。发现表面膜的存在在一定程度上降低了灭火剂的隔热性能 ,但一定厚度的灭火剂的隔热性能能满足隔热灭火的需要     

粉尘爆炸原因

粉尘引发爆炸是由于悬浮在空气中燃烧的粉尘形成高压造成的。粉尘是固体物质的微小颗粒,它的表面积、表面能与同等重量的块状物质相比要大得多。如1块1g重的煤,表面积为5—6cm^2,而1g飘浮在空气中的煤粉,表面积可达到2m^2;1块1kg重的氧化硅,表面能为0．27J,变成粉尘后,其表面能很快就可以达到爆炸临界。     

Effect of particle size on CO adsorption and thermodynamic analysis

The liquid nitrogen adsorption method was used to characterize the pore structure of non-cohesive coal in the 061,404 working face of the Lingxin coal mine. The amount of specific surface area of micropores in the sample continuously rose as particle sizes reduced. The volumetric method was used to measure the CO isothermal adsorption curves of three samples (sample I, 0.425–0.25 mm, sample II, 0.18–0.25 mm, and sample III, 0.15–0.18 mm). The experimental results were fitted by the Langmuir model. According to the experimental results, it was conducive to CO adsorption with the conditions of high pressure and low-temperature. The decrease in grain diameter increased the number and volume of micropores in the sample, which improved the adsorption capacity of the sample. In addition, according to the adsorption data, the CO adsorption thermodynamics of three samples were analyzed, including surface potential (Ω), Gibbs free energy change (ΔG) and entropy change (ΔS). The results demonstrated that CO adsorption by coal was a spontaneous process. Sample III has the most substantial adsorption capacity, whereas the sample I has the weakest adsorption capacity.     

The effect of barriers on reducing thermal heat fluxes from a hydrocarbon pool fire

The radiant heat flux from a pool fire is frequently calculated using the solid flame model, where the flame envelope is approximated as a stationary cylinder whose surface emits thermal radiation at a constant rate. Radiant heat flux calculations using the solid flame model assume the target to be at a given elevation, typically at ground level, and to have an unobstructed view of the fire. The presence of obstacles (e.g., walls, buildings, etc.) or terrain features that would create shaded areas and provide shielding of a target from the fire is typically neglected in these calculations: this is a conservative approach, but it is not accurate. This paper presents a methodology to utilize the solid flame model to calculate the heat flux to a target while taking into account the presence of an obstruction between the target and the fire. The shielded solid flame method can quantitatively account for the presence of obstacles as a passive mitigation measure and allows project developers or designers to optimize their facility layout to meet safety requirements. The methodology presented in this paper uses the same correlations found in currently used solid flame models (e.g., LNGFIRE3), therefore, it remains consistent with current regulatory requirements for LNG facilities in the U.S.     

提高垃圾焚烧电厂热能利用效率的几个途径

采用能量分析的方法,从几个侧面对垃圾焚烧发电厂热能利用效率低下的原因进行分析,提出了解决垃圾焚烧发电厂热能利用效率的途径:选择合适的炉型,降低散热损失以提高锅炉效率;对进厂垃圾进行堆酵以沥出其中水分,提高入炉垃圾低位热值;提高锅炉出口蒸汽参数,采用回热循环等措施增加蒸汽的可用能,提高系统发电效率。     

基于20 L球罐的多相混合物扩散模拟

为更好地探索多相混合物的爆炸特性，以铝粉、乙醚、空气为研究对象，基于20 L球型爆炸罐建立三维计算模型，对气固两相和气液固三相混合物的分散过程进行数值模拟，以分析不同多相混合物分散过程的差异，并为测量多相混合物爆炸下限时的点火延迟时间设定提供参考。监测分析铝粉浓度粒子分布、流场内部湍流动能以及液相体积百分数等的演化过程，讨论混合物分散效果的差异，并确定测量爆炸下限的点火延迟时间。研究结果表明:实验工况下，液相的存在会降低粉尘云团的湍流动能、降低其扩散速度，并使粉尘云内部浓度更均匀。测量多相混合物爆炸下限时，三相混合物的最佳点火延迟时间早于气固两相混合物10~20 ms。     

固体可燃物易点燃性标准的探讨

可燃性固体的引燃和熄灭与辐射到其表面的临界热能量和产生挥发分所必需的表面温度有关。探讨固体可燃物易点燃性标准,燃怀标准,对防火和灭火在理论上有一定的指导意义。本文在理论分析的基础上,提出了一种用固体挥发分的临界质量通量量化解释引燃和熄灭条件的方法,给出了易点燃性的标准。     

两条粗糙平行节理表面形貌对应力波能耗的影响研究

基于图形图像学与分形几何交叉学科理论,提出了一种用于描述节理面形貌的新方法—YUV维数法,该方法可替代传统分形维数且有其优势。在此基础上,通过对含两条粗糙平行节理岩石的SHPB试验,探讨了两条节理面形貌（以YUV维数描述）对应力波能耗的影响规律。研究结果表明:YUV维数法是一种新型表面描述方法,相对传统自相似图像维数有其优势;当两条节理YUV维数或节理YUV维数之和增大时,节理能耗值随之增加。出现上述现象的机理是:当节理面YUV维数增大时,岩石节理刚度相应减小,导致应力波穿越节理的能力降低,造成应力波能量耗散值增大。另外,能耗与YUV维数间呈现一种非线性关系,这种非线性关系是由节理的非线性变形所引发。为了工程应用之目的,同时给出了能耗与两条节理YUV维数间的二元函数关系。     

结冰条件下风速管的表面温度计算

飞机风速管是测量飞行速度和高度的重要设备,对其进行防冰研究具有很大的实用价值。结冰条件下风速管的表面温度计算是其防冰研究中很重要的方面。笔者在给定加热功率下,利用计算流体力学(简称CFD)和传热学相结合的方法计算了风速管的表面温度。通过对空气流场、过冷水滴运动轨迹的计算和能量方程的求解,得到了多种状态下的风速管表面温度。由计算结果可以得到结论:在给定加热功率下,表面温度高于露点温度,表面不会有结冰危险。加热后的表面温度场在几何变化处的变化较大。在飞行高度和大气温度一定时,表面温度随飞行速度的增大而升高。大气温度对风速管表面温度的影响最大。     

基于Blender的矿山虚拟现实快速构建与实现

为了实现矿山三维实体模型和虚拟现实的快速搭建与实现,分析了当前数字化矿山建模可移植性差、扩展性不灵活、开发难度大的缺陷 ,提出了一种矿山三维模型及虚拟现实体系的自动构建方法:基于Blender开源软件提供的建模平台,利用Python语言编写矿山实体的表达方法 与生成算法;利用矿山基础信息,实现了对矿山井巷、矿体等三维实体模型的自动、快速构建,并以矿山井巷工程、矿体以及地表模型等实体 模型的构建为例进行了演示;利用Blender脚本实现对三维实体模型的快速渲染,初步建立了矿山虚拟现实环境与仿真系统,并利用驱动内核实 现虚拟情景的演示。结果表明,该方法具有开发快捷、要求低等特点,为数字化矿山建设提供了一种新的思路。     

一种新型热管固体除湿系统的设计与应用分析

目前的除湿系统大多单一,除湿效率不高,能源的利用率也相对较低。研究了一种热管与吸收式制冷的新型固体吸附除湿系统,提高了除湿效率和能源利用率。采用吸收式制冷对除湿过程中产生的吸附热进行降温,从而有效地提高吸附剂的除湿效率。吸收式制冷利用工厂余热和废热等低品位热源,对能源的利用范围很广。设计的系统是一种传热效率高、节能、除湿效率高的新型固体吸附除湿系统。