【摘 要】
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本文采用自定义标量法模拟了丙烷扩散不完全燃烧及碳黑的生成过程。通过把反应组分定义为FLUENT程序的自定义标量、化学反应速率作为源项,求解质量、动量、能量和组分守恒方程,并用化学反应引起的能量变化修正能量方程,模拟了丙烷燃烧过程,特别是中间产物乙炔的分布。应用乙炔通过成核和表面反应生成碳黑的机理,模拟了碳黑的质量分布与产量,并与火焰CVD法制备含碳纳米C_TiO2的实验结果进行了比较。结果表明表面
【机 构】
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上海第二工业大学环境工程系,上海市浦东新区金海路2360号,上海,201209 大连理工大学化工学
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本文采用自定义标量法模拟了丙烷扩散不完全燃烧及碳黑的生成过程。通过把反应组分定义为FLUENT程序的自定义标量、化学反应速率作为源项,求解质量、动量、能量和组分守恒方程,并用化学反应引起的能量变化修正能量方程,模拟了丙烷燃烧过程,特别是中间产物乙炔的分布。应用乙炔通过成核和表面反应生成碳黑的机理,模拟了碳黑的质量分布与产量,并与火焰CVD法制备含碳纳米C_TiO2的实验结果进行了比较。结果表明表面反应是生成碳黑的主要途径。
其他文献
在常重力下模拟微重力燃烧对载人航天器的火灾安全具有重要意义。窄通道就是这样一种可以有效限制自然对流的模拟设施.但是,不同重力下火焰传播的相似性仍然是有待研究的问题。本文用实验和数值模拟的方法,比较了不同重力下有限空间内热薄材料表面的逆风传播火焰.不同重力下火焰形状和火焰传播速度的比较表明,1、cm的高度可以有效地限制自然对流,在常重力下用1、cm 高的水平窄通道能够模拟微重力下相同几何尺寸的通道中
分离器后燃作为循环流化床锅炉运行过程中的一种常见现象,对锅炉运行有着重大影响。本文简要分析了影响分离器后燃的一些主要因素,针对典型的循环流化床锅炉的工况进行理论计算,并对分离器后燃在简单情况下的控制机理进行了讨论。灰龙是分离器中颗粒富集的主体,也是碳颗粒燃烧的主要地带.冷态试验结果表明,灰龙旋转圈数随入口风速增加而增加,而对其他灰龙宏观几何特性的影响并不显著.Fluent计算结果和试验结果比较吻合
采用不同方法制备纳米MnO2,α-Fe2O3,γ-Fe2O3,TiO2颗粒,通过BET,XRD,SEM等分析手段对制备样品进行比表面积,晶相结构,外形尺寸及表面形貌分析。在自制的小型固定床反应器上研究了不同纳米金属氧化物对单质汞的吸附特性。通过对反应器进出口的汞浓度变化进行实时测量,得到不同纳米金属氧化物吸附剂的汞穿透时间和吸附能力与氧化物种类,反应温度等条件的关系。
本文主要在缩尺度的地铁模型中进行研究,确定了风机在不同频率时的排风量；测出了风机不同频率下,楼梯口处的风速分布,再改变楼梯口和隧道口的面积,观察楼梯口处的风速变化,从而得出满足《地铁设计规范》要求的楼梯口处风速不小于1.5m/s的工况条件,并在此工况下进行了现场火灾实验,证明了此工况能够有效的排除烟气,防止烟气向上层蔓延。试验所测数据都通过拉依达准则进行验证,数据可靠.为今后进一步的地铁火灾模拟提
以汽包锅炉结渣水冷壁为研究对象,选取膜式水冷壁背火侧三个温度点--鳍端温度、鳍根温度和管外壁中点温度--作为炉内结渣故障特征参数,使用灰渣的导热热阻反映炉内水冷壁局部结渣程度,运用径向基函数网络描述故障特征参数和结渣程度之间的高度非线性映射关系,建立起预测炉内局部结渣的故障诊断模型。实例分析表明：该模型解决了热工参数难于在线获取的困难,实现了炉内局部结渣的实时准确诊断.
随着我国地铁的发展,地铁火灾也越来越受到人们的重视。本文利用FDS模拟方法对天津地铁1号线的洪湖里站进行数值模拟.分析了烟气在不同换气次数情况下的横向蔓延规律,表明地铁发生火灾时,烟气短时间内会蔓延到楼梯口；分析了站台内危险高度处烟气温度、CO浓度和可见度等特征参数的分布情况,得出利于人员逃生的防排烟工况；分析不同换气次数情况下楼梯口的风速分布。所获的研究理论有助于地铁车站的设计与运营管理。
在工业生产中,一个微小的火花很可能引起一场造成数亿元损失的火灾.要想有效预防火灾的发生就要从源头下手,这就是火花温度的测量和控制.温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。温度测量仪表按测温方式可分为接触式和非接触式两大类.温度传感器按传感器于被测介质的接触方式可分为接触式和非接触式,接触式温度传感器的测温元件与被测对象要有良好的热接触,通过热传导及对流原理达到热平衡,这时的示值即被测温度。
对于非均匀吸收、发射、无散射的轴对称含碳黑火焰对象,常规的一些光学测量技术都无法实时的检测出火焰中碳黑的光学特征参数,本文通过基于Abel逆变换的一维重建算法,从火焰发射光谱中实时检测出碳黑的光学特征参数变化量,并结合此变化量和参考文献选择出合适的光学特征参数值,然后通过此特征参数值得出碳黑的温度场和容积份额场,结果较好,证明了此种方法的有效性。
针对在利用探针取样分析碳黑的碳黑沉积法中的非确定性因素:热电偶偶丝的导热,沉积到热电偶节点上碳黑的密度和碳黑颗粒团的大小,应用数值模拟的方法进行了分析,分析中主要采用有限容积法进行计算。发现在这三个易被忽略的因素中,偶丝导热和节点上碳黑密度对最后结果有较大影响,而碳黑颗粒团的大小则影响不大。
利用同步辐射和分子束质谱研究了正丙胺和异丙胺分别在富燃条件下的低压预混火焰.通过测量光电离质谱和扫描光电离效率谱,鉴别了火焰中的燃烧物种的化学结构。实验共探测和鉴别了约50种燃烧物种,包括燃料、中间体和产物。讨论了氮氧化物在这两种火焰中的生成路径,这将为建立含氮化合物燃烧的动力学模型和减少氮氧化物的形成提供理论依据。