气-液两相二甲醚喷射火焰燃烧行为的数值模拟

本文采用数值模拟方法,基于欧拉-拉格朗日体系,建立了气-液两相燃烧的数值计算模型,研究了不同喷嘴直径和喷射压力对气-液两相二甲醚喷射火焰的火焰形态、液滴分布特性和热辐射危害范围的影响。结果表明:喷射压力越大、喷嘴直径越大,火焰长度越长;喷射压力和喷嘴直径增加时,液滴蒸发强度增加,近喷嘴区域液滴平均粒径与速度上升;火焰下游处与火焰侧面最大热辐射危害范围分别为9.5 m和5.0 m。

基于高效液相色谱-二极管阵列检测器结合气相-质谱/脉冲火焰检测器分析香橙中类黄酮和挥发性物质

以香橙不同部位(果肉和果皮)为研究对象,采用高效液相色谱-二极管阵列、固相微萃取结合气相色谱-质谱/脉冲火焰检测器对香橙果实中6种类黄酮物质(芸香柚皮苷、柚皮苷、橙皮苷、新橙皮苷、柚皮素和橙皮素)和挥发性物质进行定性和定量分析,探讨香橙不同部位目标类黄酮物质和挥发性物质的分布规律。结果表明,香橙果肉和果皮中仅检测出芸香柚皮苷、柚皮苷、橙皮苷和新橙皮苷4种目标类黄酮物质,且果皮中总目标类黄酮物质含量明显高于果肉中含量;在香橙果实中共检测到69种挥发性化合物,果肉中的挥发性化合物种类(60种)多于果皮中(57种),而果肉中的含量低于果皮中;此外,芳樟醇(花香)、柠檬烯(橘香)、丁酸乙酯(果香)、对伞花烃(橘香)、α-蒎烯(松香)、β-月桂烯(果香和香脂味)、萜品油烯(松香)和乙酸丁酯(果香)是果肉中气味活性值(odor activity values,OAV)>100的重要特征风味组分;芳樟醇(花香)、柠檬烯(橘香)、α-蒎烯(松香)、β-月桂烯(果香和香脂味)、对伞花烃(橘香)、α-水芹烯(橘香)、石竹烯(油炸味、香料味)、丁酸乙酯(果香)是果皮中OAV>1000的重要特征风味组分;芳樟醇是香橙中最具有风味活性的物质;该研究可为香橙加工生产提供理论依据。

火焰化学气相沉积法制备氮掺杂纳米TiO_2研究

用火焰化学气相沉积法,分别以氨气为氮源、TiCl4为TiO2前驱体,在丙烷-空气湍流火焰中氧化制备氮掺杂纳米TiO2颗粒,以及用TiCl4为TiO2前驱体,在丙烷-空气湍流火焰中氧化制备纳米TiO2颗粒,然后在管式炉中,在氨气的环境下高温煅烧制备氮掺杂纳米TiO2颗粒。利用X射线衍射仪、紫外可见光谱仪、透射电子显微镜、X射线光电子能谱等分析方法对两种方法所制备的样品进行表征。结果表明:在相同的氨气流量下,火焰化学气相沉积法直接制备的氮掺杂纳米TiO2颗粒在波长400～500 nm的可见光的吸收强度大,氮掺杂量多。

火焰CVD法制备含碳纳米TiO2及光催化降解甲醛气体研究

讨论了O2/C3H8摩尔比在2-9范围内时，火焰温度对TiO2晶型的影响，O2/C3H8摩尔比和火焰中TiO2颗粒浓度对含碳纳米TiO2碳含量的影响。用管式光催化反应器，以液相沉积法将TiO2薄膜涂敷到反应器石英玻璃管内壁，实验测量了光催化降解甲醛气体的降解率。用4阶龙格-库塔法求解传质方程，得到了一级速率常数。经讨论得出：当含碳量约为5％时，降解率达最大值，是无碳或碳含量大于10％的TiO2的2．5倍。

火焰CVD法制备含碳纳米TiO2的研究

本文报道了工业丙烷/空气火焰气相沉积法制备含碳纳米TiO2颗粒材料的实验与分析结果。讨论了O2／C3H8摩尔比在2—9范围内对火焰温度和火焰长度的影响，火焰温度对含碳纳米TiO2晶型的影响，O2／C3H8摩尔比和火焰中TiO2颗粒浓度对含碳纳米TiO2碳含量的影响，关联了含碳纳米TiO2的平均尺寸与颗粒长大准数的关系。

火焰CVD法合成纳米颗粒的燃烧过程数值模拟

文章应用CFD商业软件Fluent，对火焰气相沉积法合成TiO2纳米颗粒的湍流扩散燃烧过程进行了数值模拟，并对不同近壁面处理方式下的三种κ-ε湍流模型进行了比较。通过与实验数值比较，在非平衡壁面处理下的模拟效果较好。用Standard κ-ε湍流模型，对16种工况的丙烷／空气火焰CVD法合成纳米TiO2颗粒的燃烧过程进行了数值模拟。结果表明模拟的火焰长度与实验结果符合的较好，空气／丙烷比高于恰当比时火焰温度的模拟结果与实验结果符合的较好。

基于红外光谱与气相色谱耦合的海上溢油鉴别技术

随着海洋运输业和海洋资源开采事业的蓬勃发展,海上石油平台非法排污、船舶碰撞以及事故泄漏等突发性溢油事件频繁发生,造成了严重的海洋环境污染和资源浪费。面对日益增大的海上溢油风险,如何通过有效的溢油监测手段及早地发现油污、确定污染范围、查找污染源、预测溢油漂移趋势并及时采取各种有效措施对溢油污染加以控制,减小溢油造成的经济损失和环境危害,是海洋环境科学关注的焦点和热点问题。本文研究多元油指纹的耦合方法,探寻多元油指纹的内在耦合规律,将傅里叶红外光谱与气相色谱相耦合,建立红外光谱与气相色谱油指纹耦合模型,快速准确地确定溢油品种及其来源,实验结果表明,该模型可以准确地区分0#柴油、-35#柴油、大庆原油、内蒙古原油以及120#燃料油,其RSD分别为0.92%、2.68%、1.73%、0.33%、0.61%,每种油样对应的耦合曲线具有唯一性和准确性。可以为修复受损的海洋生态环境及发展海洋突发事件研究的理论体系提供技术支持,为我国海洋防灾减灾和维护国家海洋权益提供科学依据。

燃烧法制备氧化物纳米材料的研究进展

燃烧法是制备氧化物纳米材料的一种新方法,其中,气相燃烧法、燃烧火焰-化学气相凝聚法已经实现了工业化生产;而一些新的工艺方法,如低温燃烧合成法、喷雾燃烧法、电控火焰合成法在制备纳米材料上也各有优缺点,燃烧法与其他技术的结合也在研究开发阶段。详细阐述了然烧法的最新研究进展。

胶州湾海域海水中有机锡化合物含量的在线测定

对胶州湾海域海水中有机锡化合物进行了实时在线测定,利用船载海水有机锡自动测定仪,采用氢化物发生顶空固相微萃取-毛细管气相色谱-火焰光度检测器联用技术测定该海域海水中有机锡化合物的含量。测定结果表明,在胶州湾海域不同地点均检测出不同浓度的氯化三丁基锡,表明胶州湾海域中已经不同程度地受到了有机锡的污染。

2种方法检测食品模拟物中矿物油含量的比较研究

目的考察离线固相萃取-气相色谱-氢火焰离子化检测器法(off-line solid phase extraction-gas chromatography-flame ionization detector,off-line SPE-GC-FID)与高效液相色谱-气相色谱-氢火焰离子化检测器在线联用法(on-line high performance liquid chromatography-gas chromatography-flame ionization detector,on-line HPLC-GC-FID)测定食品模拟物中矿物油含量的异同。方法分别以4种食品模拟物为样品,从前处理程序、仪器方法、方法学考察与样品测定等几个方面对两种检测方法进行了比较。结果off-line SPE-GC-FID和on-line HPLC-GC-FID这2种方法的挥发损失均能满足实验需求,off-line SPE-GC-FID的定量限为水基模拟物1.25 mg/L,油基模拟物5.00 mg/L,on-line HPLC-GC-FID的定量限为水基模拟物0.10 mg/L,油基模拟物0.40 mg/L,回收率和相对标准偏差均可以满足矿物油检测要求;两种方法分析不同食品模拟物中的饱和烃矿物油和芳香烃矿物油没有显著性差异。结论Off-line SPE-GC-FID和on-line HPLC-GC-FID测定食品模拟物中的矿物油含量不存在显著性差异,二者均可应用于食品模拟物中的矿物油含量检测,其中on-line HPLC-GC-FID灵敏度更高,适合低含量矿物油污染物的分析。

基于光学相干层析的三维温度测量技术

为了实现高分辨率的三维温度测量技术,提出了一种基于光学相干层析的三维温度测量技术。根据气相火焰的散射特点,建立相干测量火焰温度场的数学模型,通过数值模拟两种雷诺数(Re=10 000,20 000)下的Sandia Flame D三维温度场,以及光学相干层析在上述两种工况下测量的三维温度场。模拟结果表明:在设定的模拟条件下,对于低湍流程度火焰,光学相干层析相干长度小于火焰最小尺度,三维温度场测量具有一定的可行性。这将为光学相干层析测量三维温度场分布提供理论依据。

考虑TiCl_4反应的合成纳米颗粒燃烧过程数值模拟

为了更好地模拟火焰CVD法合成TiO2纳米颗粒过程,应用CFD商业软件Fluent,对火焰气相沉积法合成TiO2纳米颗粒的湍流扩散燃烧过程进行了详细的数值模拟。模拟中,将TiO2当作一种准气体,采用非平衡壁面处理及RNGk-ε湍流模型,考虑TiCl4/空气反应,对16种工况的丙烷/空气火焰CVD法合成纳米TiO2颗粒的燃烧过程进行了计算分析。结果表明:模拟的火焰长度与实验结果符合得较好;空气/丙烷比高于恰当比时,火焰温度的模拟结果与实验结果符合得较好。

A new analytical method for quantifying of sterane and hopane biomarkers

An analytical method for quantifying biomarker compounds of the sterane and the hopane existing in saturated hydrocarbons has been established by using comprehensive two-dimensional gas chromatography-flame ionization detector(GC×GC-FID) with optimized operating parameters. The new method achieves the quantification by using a GC×GC-FID system which is able to completely separate steranes from hopanes. The data obtained by the new method are of good repeatability and reliability. Compared with the original data, the relative standard deviations(RSDs) of 12 reference compounds are less than 5%. The RSDs of the quantitative results of the biomarkers based on seven separate analyses are also less than 5%. Compared with the traditional method of gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS), the new method has a number of advantages, such as common internal standards(ISs), high resolution, no co-eluting peak, and no interference caused by diagnostic ion peaks. The new method provides petroleum geologists with an effective and scientific means in future researches.