Flame quenching process in cavity based on model scramjet combustor

The flame quenching process in combustors was observed by high speed camera and Schlieren system, at the inflow conditions of Ma = 2.64, To = 1483K, P0 = 1.65 MPa, T = 724 K and P -- 76.3 kPa. Changing process of the flame and shock structure in the combustor was clearly observed. The results revealed that the precom- bustion shock disappeared accompanied with the process in which the flame was blown out and withdrawed from the mainflow into the cavity and vanished after a short while. The time of quenching process was extended by the cavity flame holder, and the ability of flame holding was enhanced by arranging more cavities in the downstream as well. The flame was blown from the upstream to the downstream, so the flame in the downstream of the cavity was quenched out later than that in the upstream.

飞机火焰抑制器阻火测试中混合气体的适用性研究

文章对典型民用飞机油箱通气口飞机火焰抑制器火焰传播特性开展试验研究。根据SAEARP5416中规定的H_(2)、O_(2)、Ar3种混合气体的燃爆方案,借鉴ISO16852标准下的试验方法,自建燃爆试验台,并分别在不同H_(2)体积分数、阻火芯体内部孔径和芯体长度的情况下开展系列试验,并与现行商用阻火器特性进行对比,同时使用高速摄像机获得爆燃阻火现象及规律并开展仿真对比。试验结果表明,使用体积分数为5.0%~10.0%的H_(2)进行飞机火焰抑制器火焰传播试验时,试验阻火成功率极低,并得到H_(2)体积分数升高对火焰传播速度的影响规律。研究表明,H_(2)与航空煤油蒸气的特性差异是阻火失效的关键因素。该文对此次试验的混合气体局限性进行分析,试验结果也为H2类阻火器的研究提供一定的参考。

水性丙烯酸阻燃涂料的研究进展

水性丙烯酸树脂涂料是一类近年来发展迅速的水性涂料,由于具有耐光性、耐候性、耐热性良好且环保无毒的特点,在汽车、家具、建筑等行业得到了广泛应用。其中利用水性丙烯酸树脂制备阻燃涂料的研究呈快速增长的态势,得到了木材、家具、建筑、钢材阻燃等领域有关学者的高度关注。简述了水性丙烯酸阻燃涂料的阻燃机理,从原料配比、原料种类、反应温度三方面阐述了水性丙烯酸阻燃涂料的制备工艺及其应用,并对其研究发展方向提出了建议。

氢氧化镁阻燃剂的制备工艺研究进展与发展趋势

介绍了氢氧化镁(MH)阻燃剂的应用特点和作用机理,综述了MH阻燃剂的制备方法,包括物理粉碎法和化学合成法(固相法、气相法、液相法),着重介绍了液相法中的直接沉淀法、溶剂热及水热法、沉淀-共沸蒸馏法、超声化学法和微波辅助法。结合MH阻燃剂的工业应用特点,从微细纳米化、表面改性、多种制备工艺融合化研究、复合协同化和固体废弃物制备MH等5个方面对MH阻燃剂的未来发展趋势进行了展望。

火焰相对面积估算方法的研究及实现

为配合自动灭火装置的喷水定位,研究并实现了一种基于双目相机的火焰相对面积估算方法。通过YOLOv5s检测火焰并利用双目摄像头获得火焰区域的深度,根据火焰深度与火焰像素占比估算得到火焰相对面积。基于该方法得到的火焰深度误差小于10%,估算的火焰相对面积平均误差为12.2%。所提方法在准确提取图像中火焰区域的同时可以较为准确地估算火焰面积,能够为室内火灾实时检测及灭火技术的发展提供一定参考。

液体缠绕工艺用阻燃环氧树脂性能研究

针对液体缠绕工艺用环氧树脂进行阻燃改性,研究阻燃剂添加量对树脂与复合材料性能的影响。结果表明阻燃剂加入使树脂黏度略有降低,固化反应活性无明显改变。随着阻燃剂含量提高,环氧树脂拉伸强度基本稳定而冲击强度有所下降,其中30 phr阻燃剂添加的环氧树脂相比0 phr冲击强度下降44.1%。另外随着阻燃剂含量增加,树脂热分解稳定性提高,但过多添加阻燃成分不利于炭化层稳定形成。综合以上研究,20 phr阻燃剂添加量的树脂体系阻燃效果最优,50 W垂直燃烧测试结果达到V-0级,且力学性能具有较好保持率。改性后树脂与T700SC制备的复合材料NOL环拉伸强度达2790 MPa,层间剪切强度为50.7 MPa,树脂与纤维具有良好的结合界面。

基于自发辐射分析的高碱煤燃烧炉内在线监测技术研究进展

准东煤等高碱煤在新疆地区储量巨大,但其富含的碱金属元素极易导致炉膛受热面沾污、结渣等问题,会影响锅炉运行的安全性,研发高碱煤高效清洁燃烧发电技术对实现“双碳”目标有重要意义。总结了基于自发辐射分析的高碱煤燃烧炉内在线监测技术的研究进展,重点介绍了发射光谱技术、自发辐射图像处理及成像技术在高碱煤燃烧监测领域的研究现状及应用情况,进而对其发展趋势和动态进行探讨。发射光谱技术通过对火焰发出的不同波长光谱辐射信号进行处理获取温度与组分,近期,已广泛用于测量工业炉膛燃烧火焰温度和气相碱金属质量浓度,并基于此对炉内结渣趋势进行定性判断。自发辐射图像处理及成像技术具备信号空间分布的解析能力,利用CCD、CMOS等面阵传感器获取炉内自发辐射图像,基于图像处理与热辐射成像原理,结合辐射反问题求解方法,可以获得燃烧场在三维空间的温度分布以及二维壁温分布,使结渣的三维可视化监测成为可能。未来需基于发射光谱技术、自发辐射图像处理及成像技术对二维或者三维的受热面结渣沾污进行监测,结合炉内燃烧温度与气相碱金属质量浓度等参数分布,建立高碱煤燃烧受热面结渣沾污的定量判断指标,最终达到对受热面结渣沾污在线预测的目标。

基于图像处理的复杂场景火焰识别与火灾判定方法

为了提高复杂场景及不同火灾场景火焰识别的准确性,提出一种基于图像处理的复杂场景火焰识别与火灾判定方法。结合应用高斯低通滤波、基于HSI的分块同态滤波增强与基于Lab的K-means彩色图像分割算法实现火焰识别,并通过计算评估火焰的面积变化率和质心分散来判定是否发生火灾。结果表明,高斯低通滤波避免了“振铃”现象的产生,且峰值信噪比(PSNR)较巴特沃兹和理想低通滤波方法更高;基于HSI的分块同态滤波增强算法抑制了背景光亮度的影响,并与对比度受限的自适应直方图均衡化(CLAHE)和色彩恢复的多尺度视网膜(MSRCR)算法比较,达到了更高的对比度;基于Lab的K-means分割算法降低了光线及设备对分割结果的影响,与Otsu和区域生长方法相比,能够更准确提取不同场景火灾图像的火焰。通过对30张不同场景的火灾图像进行火焰识别测试,其平均识别准确率达96.66%,处理1张图像用时0.96 s。最后,以某餐厅和室内蔓延火灾火焰及蜡烛稳定燃烧火焰为例,判定当火焰面积变化率不低于0.22且质心分散不低于17.02时发生火灾,应及时触发火灾报警器,降低火灾事故的损失。

560 dtex/72 f三叶形阻燃尼龙66 FDY生产工艺探讨

以相对黏度2.28的尼龙66切片为原料,共混添加氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)质量分数50%的阻燃母粒,在切片纺生产线上通过熔融纺丝生产560 dtex/72 f三叶形阻燃尼龙66全拉伸丝(FDY),探讨了主要生产工艺条件。结果表明:较佳的生产工艺条件为添加阻燃母粒质量分数5%,采用18孔喷丝板、三叶形喷丝孔呈菱形排布,熔体管道温度270℃,纺丝箱体温度281℃,侧吹风速度0.5~0.6 m/s,第三热辊温度190℃,卷绕速度2600~2800 m/min;在较佳生产工艺条件下,生产过程稳定,产品优等品率为91%、满筒率为82%,纤维具有良好的力学性能及阻燃性能,其断裂强度4.4 cN/dtex、断裂伸长率40.7%、干热收缩率6.1%、条干不匀率1.2%、极限氧指数27.5%。

RTO装置火焰温度型分析仪日常维护探讨

针对部分化工企业RTO装置因未在废气收集管道上设置在线分析仪或其维护保养不当而造成生产安全事故的问题,以污水处理含烃废气提标改造项目为例,介绍了RTO装置工艺处理流程,阐述了在线分析仪的选择、火焰温度型分析仪(FTA)启用、零点和量程标定方法及日常维护保养的重点注意事项,为其他相关企业RTO装置日常维护保养工作提供良好借鉴。

阻燃聚酯切片合成工艺优化分析

随着科学技术的不断发展,各种先进的技术被应用于材料研发领域,其中,在聚酯切片合成过程中应用阻燃剂不仅能够保证聚酯切片的质量,同时还能使其具备良好的阻燃性能。为此,本文首先阐述聚酯切片的概念和生产工艺,然后分析共聚型阻燃聚酯和磷系阻燃剂的特点,最后通过试验的方式,研究阻燃改性聚酯合成工艺和性能,研究结果表明,本文所提出的合成工艺,可以得到品质良好的阻燃聚酯切片,为相关行业提供借鉴。

《中国塑料》首届高分子材料技术创新与应用论坛上的新观点、新成果

介绍了《中国塑料》首届高分子材料创新与应用论坛上3位院士及32位行业专家、教授的主题报告的主要内容,包括塑料行业现状、发展趋势及所面临的挑战,功能高分子材料,特种工程塑料,阻燃材料,发泡材料,弹性体,成型加工技术及装备,国际标准化,微塑料分析测试,碳足迹管理,高值专利挖掘等。

厚板火焰切割的影响因素及工艺性研究

利用JMP分析软件对燃气流量、燃比、割嘴高度、切割速度以及切割氧压力对厚板火焰切割质量的影响进行试验设计(DOE),分析各因子对质量响应的影响程度,并进行相关参数优化。选取180 mm厚的Q235B钢板,使用C3H8作为燃气进行切割试验。结果表明:对于厚板火焰切割,切割氧压力不宜过高,表面凹槽对压力敏感;预热火焰应选偏碳化焰,火焰长,温差小,对切割氧保护效果佳,表面质量高;割嘴高度不宜过高;燃气流量要适中,否则会有上熔边及上方凹陷,无法保证上缘直角边。利用此试验参数优化技术,分别用C3H8、CH4、C2H2以及新研发的“氢锋”气体分别对180 mm碳钢板进行切割试验,均得到良好的切割效果,验证了优化技巧的普适性。

ADP/A-SEP复配体系对EVA/MPE线缆复合材料的改性研究

采用乙烯基三乙氧基硅烷(A151)对海泡石(SEP)进行表面处理制得A-SEP,并同二乙基次磷酸铝(ADP)复配用作乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/茂金属聚乙烯(MPE)线缆复合材料的阻燃改性剂。考察了ADP/A-SEP复配体系组成对EVA/MPE线缆复合材料拉伸性能、阻燃性能和加工流动性的影响。结果表明,ADP虽能明显改善EVA/MPE线缆复合材料的阻燃性能,但对拉伸性能负面影响较大。A-SEP同ADP具有较好的协效阻燃效果,且能够同时改善EVA/MPE线缆复合材料的拉伸性能。当ADP添加量为25%、A-SEP添加量为3%时,EVA/MPE线缆复合材料的拉伸强度与断裂伸长率分别为11.43 MPa和689%;极限氧指数(LOI)达到32%,初始热降解温度和残炭率分别为352.89℃和5.75%,体积电阻率为2.63×10^(13)Ω·cm。此外A-SEP添加量不超过3%时,其对EVA/MPE/线缆复合材料的加工流动性影响不大。

关于锅炉制造火焰矫正工艺研究

锅炉作为重要的热能转换设备,其制造精度和效率对工业生产有着至关重要的影响。锅炉集箱部件在制造时受到热循环、焊接不均匀等的影响,会产生弯曲变形。而火焰矫正工艺是锅炉制造过程中的一项关键工艺,对于提高锅炉制造的质量和效率起到显著作用。它通过火焰对构件局部进行高温加热,从而产生塑性变形以抵消原有变形。文章深入研究锅炉制造中的火焰矫正工艺,并通过对比国内外钢结构建造标准与锅炉行业标准,确定火焰矫正的加热温度,为锅炉制造行业的可持续发展提供技术支持。

磷酸胍阻燃应用技术研究进展

磷酸胍同时含有磷、氮两种元素,用于纤维素材料阻燃应用可以形成膨胀阻燃系统,具有显著的成炭效果和抑烟性能。本文对磷酸胍的制备工艺、阻燃机理进行了梳理,目前通过碳酸胍来制备磷酸胍的工艺最为简单。同时本文总结归纳了磷酸胍在纸制品、木材、织物以及其他领域的阻燃应用情况,并提出了磷酸胍作为阻燃剂未来的研究思路与应用方向。

基于红外传感器和图像识别的复合式火焰检测技术研究

鉴于传统火焰探测系统误报率高、易受干扰等问题,提出了一种综合应用热释电红外火焰识别和火焰图像识别技术的火焰探测解决方案。基于火焰探测原理,详细阐述了系统硬件设计,包括系统整体构成和硬件电路的功能分析。根据系统硬件设计方案,进行了系统信号处理设计,包括红外模块识别算法和图像视觉识别算法的开发。基于LabVIEW平台构建分布式火焰测控系统及上位机。通过火焰识别和识别抗干扰两种类型的实验,验证了整个系统在远距离探测、高速识别以及高可靠性方面的卓越性能。

阻燃材料火灾危害评估方法研究进展

阻燃材料火灾危害评估是预防、管理和控制可燃聚合物材料火灾隐患的基础,同时也是选择适当阻燃体系并评价阻燃剂对聚合物综合影响的关键环节。从燃烧产物的角度分析了材料燃烧的特征,凝练出评估体系的热解行为、热量和CO_(2)释放、烟和毒性气体释放3个层面的准则。重点综述了单一维度材料火灾危害评估方法的研究进展,研究表明,需要集合火灾场景等才能获得具有逻辑意义的材料综合火灾危险评价。展望了阻燃材料的发展方向,阐释了材料火灾安全性评价的多属性决策过程的本质。讨论本质危害性权重分析过程并归纳了其发展趋势,即通过层次网络分析取代层次分析衡量元素之间更复杂的相互依赖关系和反馈,以减少传统方法的弱点和错误。进一步通过研究案例总结了材料火灾危害指标波动性和相关性的客观权重维度,并强调了指标数据的纯样归一化预处理方法对获得可解释性权重的重要作用。纳什均衡对权重的融合兼顾了主客观权重分析的优点,该体系有助于全面认知材料火灾危害的系统性和整体性特征。

郎窑绿的本质特征与烧成机制

清康熙年间郎廷极偶然烧出罕见的郎窑绿,三百年后本文作者机缘巧合,也在烧制郎窑红时偶然烧出郎窑绿。经过进一步的探索和研究,找到了其中的规律和奥妙,并得出了与三百年来行业内专家定论全然不同的结论:铜绿釉并非只能在高温氧化气氛中烧成,在高温还原气氛中也能烧成。氧化气氛中烧成的铜绿釉只是一般的铜绿,难度系数并不大;而高温还原气氛中烧成的铜绿釉,其烧制过程及客观环境等因素,与同样在高温还原气氛中烧成的郎窑红高度近似,才是最符合当年偶现的郎窑绿所必备客观条件的铜绿,所以可认为是真正的郎窑绿。

微硅粉改性耐热低烟无卤阻燃电缆复合材料的制备及性能研究

为保证电缆的环保使用和安全性能,研究对氢氧化镁进行湿法改性以增强电缆料的韧性,再采用微硅粉对低烟无卤阻燃电缆料进行改性,提高其加工性能和绝缘性。结果得出,当微硅粉含量为3%时,阻燃剂为53%或55%的电缆料熔融指数分别为1.2 G/10 min和1.15 G/10 min。树脂+KH550-MH+微硅粉(47%/45%/8%)和树脂+KH550-MH+微硅粉(45%/47%/8%)的吸水率分别为0.54%和0.19%。因此证明了微硅粉的改性对热塑型的耐热低烟无卤阻燃电缆料具有良好的性能效果,并提高了目前热塑型电缆料的产品技术,促进了电缆料行业的发展。