轰燃后火焰的辐射热通量计算

轰燃后火焰的热辐射危害 ,是目前确定建筑物间安全距离的主要依据之一。该文提出了轰燃后火焰在室外一定距离处辐射热通量的计算方法 ;并在喷出火焰不受室外风影响的情况下 。

活性破片侵彻Q235钢靶穿燃后效实验研究

为了研究活性破片在侵彻Q235钢靶过程中对靶后目标的毁伤特性,以油箱和棉花为目标,选取主成分为W和Zr的3种活性破片进行了弹道枪实验。实验结果表明,活性破片侵彻靶板时具有扩孔效应,相同条件下Zr含量高的活性破片引燃棉纱和油箱效果较好。基于活性破片穿燃毁伤过程,提出了用火球明亮区域纵向剖面面积来表征活性破片释能速率的方法,获得了活性破片形成的火球横向最大直径和纵向最大直径变化规律。

液化石油气气瓶先燃后爆的模拟分析

本文从液化石油气瓶燃爆事故现场瓶体残体的断口宏观分析、壁厚测定、材质成分、力学性能等多角度分析还原了气瓶爆炸的起爆点位置,判断事故气瓶因长时间被大火烧烤,导致钢瓶内部液化石油气受热膨胀,瓶内压力上升,使瓶体发生膨账变形,最终导致钢瓶爆炸。同时文章通过对事故现场冲击波损伤情况的分析,进行了LPG闪爆爆炸计算模拟分析,得出由于软管脱落导致液化石油气泄漏闪爆后引发大火,导致钢瓶二次爆炸的“先燃后爆”判定。

青蒿琥酯治疗食蟹猴疟复燃后感染大劣按蚊的实验观察

目的观察青蒿琥酯治疗食蟹猴疟原虫复燃后感染大劣按蚊的情况。方法用血传方法感染实验猴成功后 ,原虫密度适宜时(1%左右) ,供大劣按蚊吸血 ,吸血结束后给实验猴一次性肌注60mg青蒿琥酯(17.14mg/kg)。给药后第30天复燃 ,连续4天每天供一批大劣按蚊吸血 ,于蚊吸血后第9天解剖蚊胃 ,观察卵囊发育 ,计算蚊胃阳性率(阳性蚊数/解剖蚊数)、卵囊密度(每只阳性蚊胃所含卵囊数 ) ;第13天解剖涎腺 ,计算涎腺阳性率(阳性蚊数/解剖蚊数)和子孢子感染度。结果复燃后第1～3天感染的3批大劣按蚊 ,有卵囊形成 ,但不能发育为子孢子进腺 ,第4天感染的按蚊 ,卵囊能正常发育为子孢子进腺。结论原虫受到药物攻击后 ,受损残留原虫需经过十几个周期甚至更长时间才能逐渐恢复活力(包括增殖能力、感染性等) ,其感染性的恢复有时也可能会滞后于增殖能力的恢复。

穿越城市生活区的天然气管道泄漏连锁爆燃后果评估研究

为评估城市天然气管道泄漏连锁爆燃事故后果,基于计算流体力学(CFD)方法构建穿越城市区域的天然气管道泄漏连锁爆燃后果预测与评估模型,以某城市生活区域为例,在城市生活区域建筑物内风场流动计算的基础上,模拟风场作用下可燃气体在城市建筑物空间内的运移规律,预测可燃气云的积聚区域;考虑意外点火的情况,计算城市生活区域内可燃气云爆燃灾害特征,预测爆燃超压、热辐射和高温的影响。研究结果表明:由于建筑物之间的阻挡与反射作用,建筑物下风向有明显的低风速区域,并在一定时间段后扩散过程趋于稳定;在爆燃火焰作用下,高温和热辐射会造成建筑物部分钢结构发生失效变形。

煤改燃后锅炉的NO_X排放对比浅析

文章对比分析了燃煤和燃气锅炉投资、耗能比较和产生氮制浓度排放量,提出将燃气锅炉限制浓度和总量同时控制。

回流区稳定燃烧的近熄火特性理论分析

基于火焰稳定在回流区剪切层中的假设,建立了预混火焰近贫燃熄火极限特性的理论分析模型.一旦火焰稳定在剪切层中,由于剪切层同时从两侧卷吸流体,所以进入火焰的流体将是自由流与回流区流体的混合物.如果是贫燃火焰,回流区流体由燃烧产物和多余的氧化剂组成而没有燃料,因此进入剪切层火焰的混合物当量比将低于自由流的当量比.如此一来,即使自由来流是可燃的,剪切层中混合物的当量比也可能超出可燃极限.分析表明,对于回流区稳定的贫燃火焰,进入剪切层火焰的混合物有效当量比将低于自由来流的当量比.根据理论分析建立了近贫燃熄火极限的回流区稳定燃烧模式图,其中涉及4个参数:自由来流当量比、剪切层卷吸比、吹熄极限和再点火极限.分析揭示出4种可能的燃烧模式:超稳定火焰、亚稳定火焰、振荡火焰和熄火.特别地,在参数空间发现了一个振荡区,它可能为近吹熄火焰引入一种新的固有不稳定性机制.在这种机制中,剪切层中的当量比振荡实际上是由燃烧过程本身驱动的,因为火焰的位置/振荡影响着进入回流区的流体成分进而影响剪切层中的当量比.因此,当量比振荡与燃烧过程之间的反馈循环由于周期性的火焰吹熄和闪回/再稳定而得以封闭.

氨/氢燃料射流点火船用发动机燃烧特性

为突破氨在发动机中的燃烧局限性,促进氨燃料高效快速燃烧,提出了一种利用氢气射流火焰点燃氨燃料的方案。通过向主动式预燃室供给氢气,进气道内预混氨/氢燃料,实现氨在大缸径船用发动机上的稳定高效燃烧。基于数值模拟计算方法,在改进了Otomo氨/氢机理基础上,探究了进气温度、掺混氢气的质量分数和主燃室当量比对氨/氢燃料着火与燃烧特性的影响。研究结果表明,射流火焰可以在主燃烧室形成燃烧所需的热力学环境和高活性热射流。在当量比为0.4、不掺混氢气的条件下,450 K进气温度可以实现氨燃料发动机的稀薄燃烧,在掺混氢气的质量分数较低时,射流点火对火焰发展促进作用更显著;掺混氢气的质量分数提高至10.0%可以使燃烧相位提前18°,但爆震风险增加;在进气温度为320 K和掺混氢气的质量分数为2.5%条件下,主燃室在当量比最小为0.45时可正常着火,但随着更接近理论空燃比的燃烧,指示热效率略有提升,主动预燃室氢射流点火的燃烧模式在实现氨发动机高效快速燃烧方面具有良好的潜力。

油雾爆燃机理实验平台的搭建与教学实验设计

为了探究受限空间内油雾爆燃事故机理及事故后果,设计了可视化的油雾爆燃机理测试实验平台。通过“实验平台功能需求分析-平台设计与开发-实验设计与实施-数据采集-结果分析”全过程,实现实验平台开发与各种船舶舱室、石油炼化生产过程及其他工业生产中油雾爆燃事故模拟实验。通过爆燃火焰传播规律、舱室内温度场、压力场的测试与分析,揭示了油雾爆燃发展规律。爆燃峰值压力可达0.9 MPa。爆燃温度较高,舱内峰值温度达到988℃,油雾爆燃破坏性较强。该实验增强了教学过程的直观性、交互性和多感知性,提高了学生的安全意识和解决复杂工程问题的探究能力,培养了学生的实践创新能力,提升了实践教学的质量。

当量比分层压燃的火焰发展特性与控制机制

针对柴油机当量比分层充量压缩着火的可控性问题,基于OpenFOAM平台构建了一维分层充量自燃及火焰发展的理论模型,在压力为6MPa、温度为850 K工况条件下,研究了当量比分层压缩燃烧过程的基本特征和控制机制,以及当量比分层策略对燃烧过程的调控作用.结果表明:当量比分层压燃早期的组分扩散对化学反应影响较大,中期主要受化学反应和压力波耦合后的共同控制,而后期化学反应和压力波解耦,主要受化学反应控制,压力波影响较小;小负荷工况(整体当量比为0.3)下通过组织合理的充量分层可以使50%放热对应的时间从1.312 ms缩短到0.685 ms,燃烧速度提高近1倍,而大负荷工况(整体当量比为0.7)下可以通过部分分层策略将50%放热对应的时间从0.357 ms延长到0.477 ms.

节流式燃/氧分离组合固体发动机推力性能调节数值研究

节流式燃/氧分离组合固体发动机将燃烧室分为富燃燃烧室和富氧燃烧室,采用富燃固体推进剂和富氧固体推进剂串联装填的形式,在两个燃烧室中间增加节流阀,通过调节节流阀开度实现推力调节。利用商业软件对节流式燃/氧分离组合固体发动机在节流阀流道半径不同时的工作状态进行模拟,研究节流式燃/氧分离组合固体发动机的工作特性,获得节流式燃/氧分离组合固体发动机燃气流动和掺混特征,揭示节流式燃/氧分离组合固体发动机推力调节机理以及节流阀流道半径对节流式燃/氧分离组合固体发动机燃烧效率的影响规律。研究发现:节流阀流道开度(即节流阀流道半径R)减小可增大发动机推力;随着节流阀开度的减小,节流阀出口燃气马赫数随之增大,而发动机燃烧效率却出现先增大后减小的规律,当节流阀出口燃气流动达到临界状态时发动机燃烧效率出现最大值。

喷射策略对RCCI燃烧影响的试验

为了分析不同喷油策略对反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)燃烧着火性能与燃烧性能的影响,使用汽油和柴油/加氢催化生物柴油(hydrocatalytic biodiesel,HCB)在光学发动机内进行了试验研究.结果表明:柴油/汽油RCCI燃烧较HCB/汽油需要的进气温度高,着火延迟期也较高,随着进气温度的增加,燃烧相位提前,着火延迟期减小;当柴油所含能量与燃料循环总能量之比从30%提高至40%时,缸内压力升高,进气温度对燃烧的影响减小;在HCB/汽油RCCI燃烧模式下,HCB喷油时刻从进气上止点后的曲轴转角-30.0°延迟至-20.0°后,燃烧过程对进气温度的敏感度降低;在光学发动机试验中,采用较高的进气温度有利于更好地实现RCCI稳定燃烧,但进气温度低于30℃时,可以通过推迟高活性燃料喷射时刻或提高高活性燃料质量分数来实现稳定着火燃烧,达到控制燃烧相位的目的.

B/KNO_(3)点火药装药的烤燃特性研究

为研究B/KNO_(3)点火药的热安全性,建立多点测温烤燃实验装置,对不同升温速率、不同装药密度条件下的B/KNO_(3)点火药装药进行多点测温烤燃实验,以获得点火药装药发生点火的准确时间与烤燃过程中不同监测点的温度历程。建立B/KNO_(3)点火药装药烤燃实验的数值计算模型并进行了数值模拟,计算中考虑了点火药的自热分解反应与相变吸热。通过与实验结果的对比,标定B/KNO_(3)点火药装药的热物性参数和反应动力学参数。研究结果表明:B/KNO_(3)点火药的指前因子为7.763×10^(13)s^(-1),活化能为2.0787×10^(5)J/mol;在点火药装药的烤燃过程中,随着升温速率的减小,点火延期时间逐渐增加,点火区域逐渐向中心移动,点火环境温度逐渐降低;在装药密度变化不太大的情况下,点火药的点火特征差别不大。

节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程数值研究

利用商业软件ANSYS Fluent对节流式燃/氧分离组合固体火箭发动机动态工作过程进行数值研究,揭示该发动机基本动态工作过程以及节流阀作动速度的影响。结果表明,节流阀作动会导致发动机富氧燃烧室压强、节流阀出口质量流量以及发动机推力出现负调现象;节流阀作动速度差异不影响发动机调节后的稳定工作状态;随着节流阀作动速度增大,发动机达到稳定工作状态所需时间逐渐缩短,实现性能调控的响应速度增快,但发动机各参数负调量也随之增大,从而增加了发动机发生振动的风险。

海洋平台燃驱天然气压缩机系统控制方案设计

本文阐述了海洋平台燃驱式天然气压缩机系统控制方案设计总体思路,包括压缩机选型、燃驱发动机选型、电气仪表控制系统硬件配置以及系统控制逻辑设计,为燃驱式压缩机控制逻辑方案的设计提供了参考。

超音速火焰喷涂氧燃比对铁基非晶涂层性能的影响

非晶涂层具有优良的物理和化学性能,在工业中有广泛的应用。以FeCrMoCBSi非晶粉末为喷涂粉末,采用超音速火焰喷涂(HVOF)技术在不同喷涂参数下在Q235钢基板上沉积了铁基非晶涂层。通过X射线衍射仪(XRD)、差示扫描热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏显微硬度计等测试方法,探讨氧燃比对涂层显微组织、微观结构及耐磨性的影响。研究表明,随着喷涂氧燃比的减小,涂层的非晶相含量呈增加趋势。这是因为过量的氧气会降低喷涂过程中颗粒的熔化程度,并使颗粒氧化。涂层的显微硬度和耐磨性随氧燃比的减小而增加。这是因为在较小氧燃比下,颗粒熔化程度增加,与基板间润湿性增加,孔隙率减小。三种铁基非晶涂层相比于Q235钢基板均具有更加优良的耐磨性,有望成为碳钢表面保护和耐磨涂层的候选材料。

长直管道预混气体爆燃波系演化过程研究

为减少工业场所可燃气体生产、运输和储存过程中气体爆炸事故的发生,利用自主搭建的200 mm×200 mm×35 m方形管道和直径为90 mm、长度为10 m的圆形管道,在相同的初始条件下,运用体积分数为9.5%的甲烷/空气预混气体开展爆炸试验,结合压力、火焰传感器对其进行研究。结果表明:2种不同尺度、不同截面的管道中波系演化过程是相同的,点火后火焰由层流向湍流转变,火焰加速导致压缩波相互追赶,最终形成强激波;速度在2种长直管道中的变化趋势相同,都经历了加速—减速—再加速—再减速的过程,方管和圆管中火焰速度最大分别达到69和35.7 m/s,第一道压缩波经壁面反射后压力上升至117%和114%;当反射波与火焰阵面耦合作用时,方管和圆管中火焰速度分别降至73%和93%;体积分数相同的条件下,2种长直管道中第一道压缩波的最大压力值相近,方管中为65.45 kPa,圆管中为67.09 kPa。

压燃式二冲程对置活塞转盘发动机一维性能仿真

二冲程对置活塞转盘(2S-OPCP)发动机是一种新型发动机.该发动机使用凸轮转盘机构替代了传统发动机中的曲柄连杆机构,这种特殊的结构使转盘发动机具有功率密度高、体积小和结构简单等优点.发动机两侧的凸轮转盘存在相对转角,通过改变凸轮相对转角θ可以改变发动机的有效压缩比及换气正时,从而影响发动机的性能.根据转盘发动机的结构特点及工作过程搭建了一维热力学仿真模型,并使用试验数据对模型的缸内压力曲线进行了标定.随着θ改变,发动机的扫气过程及性能表现都会发生变化.当θ在0°~10°内变化时,发动机的换气过程有所改善,给气比在θ=7°时最高,提升了3.5%.同时,在θ达到4°后,指示燃油消耗率(ISFC)开始逐渐增加,ISFC最高增加了3.5%(θ=10°);而平均有效压力(IMEP)最高增加了3.3%(θ=4°),之后随着θ的上升,IMEP开始降低.

层燃锅炉横向空气分级脱硝技术的试验研究

与大多数燃煤层燃锅炉炉膛装有纵向空气分级脱硝工艺不同,尝试在炉排上实现横向的空气分级技术,即使用一次风不均匀配置,减少中心火焰段的供风量,减少量补充到炉床后段,在高温火焰段创造深度还原性气氛,再通过侧壁上的烟气循环射流,让热解气与燃料层有更长的接触停留时间,实现燃料型NO_(x)排放的降低。该技术在某46 MW燃煤层燃锅炉上进行尝试,试验结果展示:燃烧室中炉排上火焰被拉长,火焰峰值温度的位置由距前墙2.62 m延后至3.52 m处,火焰中出现高CO浓度的还原区。炉排上NO_(x)的峰值浓度从改造前的535 mg/m^(3)降低至322 mg/m^(3)。尾部烟气中NO_(x)浓度从350 mg/m^(3)左右降低至260~290 mg/m^(3),实现脱硝效率17.1%~25.7%。改造对大渣燃尽率、锅炉功率、炉内烟气温度等没有影响。该技术对于层燃锅炉实现炉内火焰脱硝有一定的工业指导意义。

探究燃尽风对墙式对冲锅炉主再热汽温的影响

本文探究了燃尽风对墙式对冲燃烧锅炉主再热汽温的影响。关小燃尽风燃烧器拉杆,可以提高该区域的整体壁温,反之亦然。利用这一规律,可以有效调节主汽温度和再热汽温。