冷凝释放热对周围环境及自然通风的影响研究

本文以分体式空调的室外机为对象,采用CFD方法,使用FLUENT软件模拟了不同的环境风速条件下,不同热释放率的室外机周围的速度场、温度场,分析室外机释放的冷凝热对建筑周围热环境的影响。还模拟了室外机置于建筑迎风面、背风面和无室外机散热影响情况下某大开口单体建筑的自然通风情况,分析通风过程中的速度、温度以及压力分布情况,研究冷凝热释放对自然通风的影响。室外机组的尺寸为900mm×900mm×300mm,距建筑外墙的距离为0.2m,距地面0.5m。由模拟结果可以看出由于热浮力的作用,热气流有明显的上升趋势,并逐渐向外墙面贴附,且影响范围很大。热空气的上升运动不仅与室外机的热释放率有关,而且与室外环境的风速也有关系。本文首次采用热污染边界层的概念来定义室外机冷凝热释放的影响范围,并对室外机的安装布置提出合理化建议。

电池热释放烟气分析系统的校准

提出电池热释放烟气分析系统的校准方法。采用氧气、二氧化碳、一氧化碳、氢气、甲烷标准物质进行试验,选取示值误差、重复性、响应时间、零点漂移和量程漂移作为校准项目,建议计量技术指标:每种气体在量程内,示值误差为±3.0%,重复性不大于1.5%,响应时间不大于30 s,零点漂移和量程漂移均为±2.0%。通过校准实例对校准方法进行验证,验证结果表明该校准方法切实可行,可为该类设备计量技术规范的制订提供参考。

H_(2)O对合成气火焰热释放特性及NO生成路径的化学影响

利用Chemkin软件研究了H_(2)O的化学效应对不同含氢量的合成气(H_(2)/CO体积比=10∶90和50∶50)火焰温度、热释放特性及NO生成路径的影响规律。结果表明,尽管H_(2)O相比N_(2)具有更高的比热容,但是其能够直接参加化学反应,促进了OH和HO_(2)自由基的生成,提升了H+O_(2)+H_(2)O=HO_(2)+H_(2)O、H+HO_(2)=2OH、OH+CO=H+CO_(2)、OH+H_(2)=H+H_(2)O等反应的热释放速率,导致H_(2)O的化学效应能够提升合成气火焰温度,且对低氢含量的合成气火焰温度提升作用更加明显。不论H_(2)/CO比例高低,H_(2)O的化学效应均促进了热力型NO生成,抑制了NNH路径对NO生成的贡献;在高氢含量的合成气(H_(2)/CO=50∶50)火焰中H_(2)O的化学效应促进了N_(2)O路径对NO生成,但是抑制了低氢含量的合成气(H_(2)/CO=10∶90)火焰中N_(2)O向NO的转化。

糠醛和香兰素的加热释放特性及动力学分析

测定加热卷烟常用香料糠醛和香兰素在不同升温速率(10、20、40℃/min)由30℃升至350℃的热重数据,运用3种非等温热分析方法(Coats-Redfern法(CR)、Kissinger-Akahira-Sunose法(KAS)、Flynn-Wall-Ozawa法(FWO))拟合糠醛和香兰素的热释放过程,采用管式炉和气相色谱质谱联用仪确定糠醛和香兰素的热释放产物。结果表明:糠醛有2个失重阶段,香兰素有1个失重阶段;随着加热温度从30℃提高至350℃,糠醛的热释放特性指数由2.54×10^(-3)增加至3.19×10^(-2),香兰素的热释放特性指数由3.21×10^(-4)增加至5.63×10^(-3);基于多升温速率KAS和FWO的动力学分析显示,转化率为0.7时,糠醛的活化能最高,转化率为0.8时,香兰素活化能最高,KAS法所得糠醛和香兰素的平均活化能分别为86.26 kJ/mol和84.89 kJ/mol,FWO法所得糠醛和香兰素的平均活化能分别为88.72kJ/mol和89.09 kJ/mol;基于CR法的动力学分析表明,三维扩散模型D3可较好地描述糠醛和香兰素的热释放过程。

加热卷烟叶丝等温热失重及关键成分释放特性分析

为在加热过程中有效调控叶丝关键成分含量,在180℃、200℃和220℃加热温度下,利用宏量型烟草高温热转化热重技术考查加热温度对加热卷烟叶丝(含水率1.5%)热失重过程及关键成分热释放特性的影响。结果表明:升高加热温度,会增加叶丝质量分数变化值,提高叶丝质量分数变化率,降低叶丝热失重过程的稳定性;当加热温度分别为200℃和220℃时,各关键成分的质量分数变化值和变化率由大到小依次为烟碱、甘油、水分、其他成分,其中烟碱基本完全释放;当加热温度为180℃时,叶丝关键成分质量分数变化值和变化率由大到小依次为烟碱、水分、甘油、其他成分,其中烟碱、甘油、水分的质量分数变化值较高,其他成分的质量分数变化值较低。

普洱熟茶关键香气物质热释放规律分析

以普洱熟茶为研究对象,采用常压水中蒸馏的方式富集其中的香气成分,将普洱茶茶香水样品采用梯度稀释方式进行气相色谱-嗅闻仪嗅闻实验,筛选出log4(香气稀释因子)不小于2的22种香气物质,通过气相色谱-质谱联用技术对这22种香气物质进行定性定量分析,计算气味活性值(odor activity value,OAV),结果显示这22种香气物质为普洱茶关键性香气化合物(OAV>1)。采用分段截流方式收取茶香水,并进行气相色谱-质谱定性定量分析,考察关键香气化合物热释放规律。关键香气化合物热释放规律采用非线性拟合模型和聚类热图进行分析,实验结果表明茶叶在连续保持煮沸条件下,关键香气化合物总浓度逐渐减少,甲氧基苯类、醇类、酮类、其他类等关键香气化合物含量也是随着水蒸气释放量的增加而呈现不同程度下降的趋势,醛类香气化合物释放规律符合sin函数变化趋势,呈现出先增加后下降再增加的变化趋势;用热图聚类分析方法对每种关键香气化合物含量进行分析,将22种关键香气化合物分为两大类,分段截留管数分为4大类,第1、2管所有香气化合物含量极高,第40管时茶香水香气很淡,不愉快气味变强,绝大多数关键香气物质含量降到极低。本研究有助于了解普洱熟茶在煮沸过程中释放的关键香气物质及其释放规律,同时为普洱熟茶香气化合物回收应用提供一定的理论基础。

乙基麦芽酚的加热熔融与释放动力学分析

【目的】研究固体香料在加热状态下的热释放行为。【方法】利用TG-DSC技术分析烤甜香料乙基麦芽酚在不同升温速率下的热释放过程和动力学行为。【结果】(1)乙基麦芽酚的热释放过程包括加热熔融和蒸发转移两个吸热阶段,熔融反应的峰值温度和结束温度均随升温速率的增加而线性升高,且熔融反应结束温度受升温速率影响更大。(2)熔融动力学分析显示乙基麦芽酚的加热熔融过程可由2/3级反应动力学方程描述,熔融活化能值E_(a)随升温速率的增加而降低,且E_(a)与指前因子A间存在动力学补偿效应。(3)乙基麦芽酚热释放阶段的Tmax和DTGmax均随升温速率增加而显著增加,综合热释放指数CRI也随升温速率增加由4.58×10^(-3)%/(min×℃^(2))线性增大至25.16×10^(-3)%/(min×℃^(2)),较快的升温速率提升了香料热释放的速率和综合释放特性。(4)基于Coats-Redfern法的动力学分析表明一维相界面反应模型R1可较好的描述香料的热释放过程,不同升温速率下的表观活化能波动不大,整体介于81.23~82.91kJ/mol之间,基于KAS法的动力学分析显示活化能随热释放率的增加而提高。

环境风对室内燃烧热释放速率的影响

燃烧房间内部热释放速率是描述火灾危险程度的重要参数。对传统室内燃烧热释放速率的获得方法进行了总结,即锥形量热仪测量室内燃烧热释放速率的试验方法,和通过热浮力作用下计算开口补气质量流量,并通过氧耗法计算室内热释放速率的理论方法,阐述了其各自特点,提出使用数值模拟来研究环境风对燃烧房间热释放速率的影响,通过典型算例验证了试验和理论计算的准确性。模拟了环境风作用下室内燃烧热释放速率的演变情况,发现室内燃烧热释放速率随着风速的增加而降低,并且在通风控制燃烧阶段室内燃烧热释放速率随总热释放速率变化不大,未来研究工作可以通过数值模拟方法进行热释放速率的预测。

热辐射强度对煤燃烧特性的影响实验研究

为研究温度对煤燃烧特性的影响,采用锥形量热仪在不同热辐射强度(35、40、45、50 kW/m^(2))下对朱集东煤矿气煤进行燃烧测试。结果表明:煤样热释放速率峰值随热辐射强度增加而增大,热辐射强度50 kW/m^(2)时煤样热释放速率峰值为81.54 kW/m^(2),较35、40和45 kW/m^(2)时分别增加15.96%、10.41%和1.53%;煤样总热释放量变化顺序为45 kW/m^(2)组>50 kW/m^(2)组>40 kW/m^(2)组>35 kW/m^(2)组,即随热辐射强度增加先增大后减小。随着热辐射强度由35 kW/m^(2)增加至50 kW/m^(2),煤样质量损失速率峰值与总质量损失量均呈上升趋势,分别增加了38.15%和13.75%。在燃烧后期,45 kW/m^(2)组的CO释放量峰值最小,为0.36 kg/kg,相较于35、40和50 kW/m^(2)组分别降低了0.33、0.27和0.04 kg/kg。

基于ISO 5660-1的城轨车辆部件热释放研究

针对城轨车辆的主要部件,结合车辆整车热释放性能的贡献部件,选择了侧墙防寒材、座椅面/座椅靠背、间壁板及端墙、端部罩板、中顶板、格栅、门区中顶板玻璃钢、灯罩、地板组合结构、贯通道顶板、贯通道侧护板、侧墙内装等车辆不同部位的多种部件,按照ISO 5660-1标准在实验室对所有样件进行了热释放速率测试,得到了不同部件的热释放速率并根据各部件的热释放速率贡献比重进行了重新排序,同时对热释放速率排序以及部件的原因和特性结果进行分析,最后对城轨列车的部件材料选择提出建议。

海上物流中相变储能材料的制备与热物性能分析

相变储能材料具有较强的热存储与释放能力,在海上物流运输中,扮演着极为重要的角色。为保障海上物流项目的顺利开展,针对相变储能材料的制备与热物性能展开研究。从潜热存储、热化学储能、显热存储三种不同的储能形式着手,分析相变储能材料的具体制备方法,并在此基础上,细化研究相变储能材料的热物性能,并对其在海上物流中的应用进行探讨。

环境风下大型储罐火灾火焰特征与热物理性质研究

为研究燃油储罐火灾过程中的火焰特性与火灾发展过程,基于相似准则设计小尺度实验,通过数值模拟进行全尺度实验验证,指出风速状态对储罐火灾的火焰特征、特性的影响。研究结果表明:处于软风、轻风状态时,甲醇汽油的燃烧会更快进入稳定燃烧阶段,维持稳定阶段的时间更久。火焰高度与火焰倾角的变化随着风速的增加逐渐减小并逐渐趋于平缓、火焰最高温度逐渐减小,但对火焰轴线的温度分布影响不明显;在无风状态时,风速的增加对达到热释放速率最大值的时间影响不大,但对热释放速率最大值影响较为显著;在软风、轻风状态时,风速对达到热释放速率最大值的时间影响较大。通过全尺度数值模拟实验验证得到相似实验与数值模拟实验之间的相对误差基本分布在15%以下,具有一定可靠性。研究结果可为燃油储罐火灾的安全性及其小尺度相似实验提供设计参考。

半封闭空间内电动自行车锂离子电池热失控研究

制作了阻燃防护幕布覆盖的鞍座支架模型,基于ISO 9705试验平台,搭建了电动自行车热失控装置,研究了电动自行车20 Ah/48 V磷酸铁锂电池、35 Ah/60 V三元锂电池在197.0 L半封闭空间内的热失控特性。结果表明,在试验条件下,磷酸铁锂电池热释放速率峰值为151.40 kW,泄压口外侧30 cm处测得的火焰温度最高,为597.5℃;三元锂电池的热释放速率峰值可达0.86 MW,泄压口外侧30 cm处测得的火焰温度最高,为630.3℃。

酚醛环氧乳液的制备及其漆膜耐热和燃烧性能研究

为了开发具有高耐热性的酚醛环氧基成膜物,满足防火涂料耐热性能的要求。以相反转技术制备了酚醛环氧乳液,利用正交实验极差分析法,探讨了乳化剂种类、乳化剂用量及助溶剂用量对乳液性能的影响,并通过DSC、TG、微型量热分析(MCC)对其固化漆膜的耐热和防火性能进行研究。结果表明:采用6%由羟基与环氧基物质的量比为1∶1时合成的乳化剂、6%助溶剂制备的酚醛环氧乳液,粒径最小为900 nm,分布均一且稳定性好。酚醛环氧乳液制备的漆膜的玻璃化转变温度为98.78℃,800℃时残炭率为17.7%,均显著高于由普通双酚A型环氧乳液对应漆膜的。且酚醛环氧漆膜在燃烧时的热释放速率低于普通双酚A型环氧乳液对应漆膜的,可应用于防火涂料。

阻水玻纤纱延燃性及其热释放研究

由于各种牌号阻水玻纤纱的生产厂家的生产工艺和配方不同,因此,阻水混合物的成分和比例有所不同,产品的性能表现也不同。本工作通过相关的测试方法和设备,研究不同牌号、不同配方的阻水玻纤纱的延燃性、燃烧热释放,考察了阻水玻纤纱对光缆燃烧的影响。

正庚烷热释放速率测量与研究

以欧洲标准火之一的正庚烷火(TF5)为主要研究对象,在符合ISO9705标准的ISO ROOM全尺寸实验装置内对正庚烷火热释放速率进行测量与研究。通过在多组不同实验条件下,对正庚烷燃烧时的热释放速率等数据分析,发现相同质量的正庚烷在不同尺寸油盘中燃烧,油盘面积越大燃烧越剧烈,但同时油盘尺寸的增大也会带来影响燃烧的消极因素。研究结果还表明相同尺寸的油盘中不同质量正庚烷的燃烧,燃料质量的增加会使燃烧前期发展较缓慢,但是燃烧后期会更加剧烈,其促进燃烧的效应往往会弥补甚至超出前期的发展缓慢所带来的影响。

设计火灾时火灾热释放速率曲线的确定

在运用火灾计算机模型进行建筑物性能化消防设计与评估时,确定合理、切合实际的火灾的热释放速率曲线非常重要。基于当前国内外的研究现状,本文提出了几种符合当前技术水平且实用的确定火灾热释放速率曲线的方法,对于每种分析计算方法及其适用条件进行了详细阐述,并给出了相关的计算实例。

固体可燃物热释放速率实验研究

详述了基于耗氧原理在房间量热器中测量热释放速率的整套实验系统,试验选取由复合板组成的木箱燃烧物,测试在不同引燃方式下的热释放速率特性,通过对比和分析试验数据,得到的结论对于进一步研究建筑板材的火灾特性具有重要意义。

受限空间火灾环境固体可燃物热释放速率模拟研究

对 PMMA和松木两种典型的固体可燃物 ,采用基于耗氧原理的燃烧热释放速率测量方法 ,利用锥型量热计系统 ,在不同外加辐射热作用下测量了热释放率。分析 PMMA与松木燃烧过程的异同及外加辐射热对固体可燃物热释放速率的影响。