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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
胡皓玮 祁桢尧 时敬军 纪杰
木材因其优异的隔热性能、力学强度和观赏价值而被广泛应用于建材、家具和工艺品中。作为一种可燃材料，木材的燃烧过程会经历热解、点燃、炭化与开裂。目前对于木材燃烧特性的研究，样本通常选用均质的人造板材或避开缺陷的原木。但实际情况下，不同树种结构各异，制备而成的原木板表面的纹理分布不均匀，同时原木中还存在木节等结构缺陷，这些因素都可能影响原木板材的燃烧过程。该文在火焰蔓延量热仪下开展小尺寸原木板材燃烧实验，使用3种树种(辐射松、白松、杉木)的原木，比较了不同外部辐射热流下原木的燃烧特性，获得了不同树种的典型燃烧行为、热释放速率曲线和点燃特性。结果表明，不同树种、不同纹理、结构缺陷(木节)会影响原木的燃烧行为。随着外部辐射热流的增加，原木的点燃时间缩短，热释放速率峰值增加。在该文实验工况范围内，外部辐射热流15 kW/m~2时原木点燃时间的重复性差异最大约35%,高于均质人造板材，体现了原木结构非均质性对其燃烧特性的影响，但这一差异随外部辐射热流的增加而减小。对于同一树种，疏、密纹理样本的燃烧特性存在差异，辐射松疏、密纹理原木点燃时间差值最大可达500 s以上，且平行于纹理方向上的炭化速率高于垂直于纹理方向上的。杉木中含有大量木节，低外部辐射热流条件下木节的存在会导致点燃时间缩短、热释放速率峰值增加。
关键词：
木材燃烧 原木 纹理 木节 炭化
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨慎林 普方 李满厚 王昌建
使用乳化柴油是实现发动机节油减排的重要方式,而含水率是影响乳化柴油燃烧效率的关键因素。为了预防乳化柴油泄漏火灾并减少人员伤亡和财产损失,该文采用直径为150 mm的不锈钢油盘,实验研究了含水率分为0%、5%、10%、15%和20%的油包水(W/O)型乳化柴油池火的燃烧和沸腾特性。根据燃烧速率和火焰高度的变化情况,将乳化柴油燃烧过程划分为初始增长阶段、沸腾燃烧阶段、脉动阶段、稳定燃烧阶段和熄灭阶段,其中前3个阶段的燃烧有水参与,而后2个阶段的燃烧特性与0#柴油池火的稳定燃烧阶段和熄灭阶段基本一致。随着含水率的增加,沸腾燃烧阶段和脉动阶段的时间呈“增加—稳定—增加”的趋势,而稳定燃烧阶段的时间呈“减少—稳定—减少”的趋势。乳化柴油池火燃烧过程出现了沸腾燃烧并导致火焰高度下降现象。该研究有助于乳化柴油泄漏火灾的风险评估。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
李晓 周利军 纪晓楠 姚二民 丁美宙 顾小燕 王海滨
为研究不同尺寸规格烟梗物理及加工特性的差异,采用单因素试验方法,首先研究了直径与长度对不同地区烟梗贮后含水率增量的影响,并对试验结果进行聚类分析,然后对比分析不同直径规格烟梗制得梗丝的成丝效果及物理质量。结果表明:(1)直径对烟梗贮后含水率增量的影响均达到极显著水平,随烟梗直径的增加,烟梗的含水率增量呈逐渐下降的趋势;长度对部分地区烟梗贮后含水率增量的影响均达到极显著水平,当烟梗长度为2060 mm时,烟梗贮后含水率增量变化不大。根据聚类分析结果并结合实际生产,可将6地区不同直径烟梗分为4组。(2)对照样
关键词：
烟梗 尺寸 吸湿性 梗丝质量
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
庞照宇 幸雪松 武治强 马茂原 毛良杰
随着深层油气资源的勘探开发，多钻遇非均质性强、可钻性差等复杂难钻地层，从而导致钻头适应性差、钻井效率低下，大幅延长钻井周期和钻井成本。因此，针对非均质地层钻头适应性差等问题，该研究利用全尺寸钻头实验架，开展了多类非均质岩心全尺寸钻头破岩实验，对比分析了不同非均质性地层对PDC钻头动力学特性（动态钻压、扭矩、进尺和三向加速度）的影响。研究结果表明：PDC在穿越地层交界处时，会产生剧烈的振动；从软地层穿越到硬地层，PDC钻头的激振要比从硬地层穿越到软地层更强；两种地层性质之间的差距越大，PDC钻头穿越两种地层交界处时振动越强。研究结果可为非均质地层钻进钻头选型提供一定的理论指导。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
岳顺禹 龙增 仇培云 钟茂华 华福才
随着中国地下空间工程建设速度加快,在施工过程中存在的独头隧道数量逐年增加。为研究地铁施工阶段形成的独头隧道中发生火灾时的烟气蔓延特性,在某地铁隧道施工区间开展全尺寸现场火灾实验,通过分析隧道整体温度分布、风速分布、烟气层高度等参数并结合现场观测,研究烟气在独头隧道内的扩散和沉降规律。结果表明:在自然通风条件下,烟气向隧道封闭端方向扩散速度慢于向连通端方向扩散速度,扩散速度差异随火源距封闭端距离增加而减少。连通端方向的顶棚烟气温度衰减速率慢于封闭端。烟气在连通端的分布基本符合指数衰减模型,而在封闭端产生明显的蓄积现象,形成一段烟气层高度低至1.5m以下的危险区间,这是烟气控制和火灾应急中的重点区域。
关键词：
火灾 全尺寸实验 烟气扩散 独头隧道
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
张文标 李文珠 曾凡地
为了更深入了解竹炭产生远红外线特性,利用傅立叶变换红外光谱仪和红外辐射测量仪,对竹炭红外辐射特性进行了测试与分析。结果表明:①竹炭具有较高的法向比辐射率,在8.00～25.00μm范围内,测试温度25℃时,竹炭法向比辐射率为0.888～0.904。②竹炭红外吸收与维恩定律具有很好的对应关系,在室温下红外吸收峰主要集中在8.00～14.00μm,处于人体极为有利的远红外线波长范围。③在炭化温度为700～1 100℃时竹炭的红外辐射率基本相同;不同竹龄的竹炭红外发射率有差异,这主要与竹炭本身的化学组成成分有关。竹炭在保暖、保健等领域的应用具有较大的实际意义。
关键词：
林业工程 竹炭 红外辐射 光谱分析
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
赵家琦 张鸣 朱煜 成荣 李鑫 王磊杰 胡楚雄
为了提高平面电机水冷散热器热流性能,该文构建了散热器热流模型并开展了“结构尺寸-流道拓扑”并行优化设计。首先,构建了散热器3层热流模型,该模型囊括了盖板与流固混合层的流动/传热耦合效应以及散热器厚度方案对热流场的影响。其次,基于3层热流模型,引入孔隙度域来描述流道拓扑,构建了包含流道拓扑变量与层厚变量的连续伴随结构优化模型,并提出了相应的散热器层厚与流道拓扑并行优化方案。最终,数值案例部分评估了3层热流模型准确性及计算效率、“层厚-流道拓扑”并行优化设计结果热流性能和“尺寸-拓扑”并行优化方案。结果表明:相较于全3D热流模型,所构建的3层热流模型仅需少于10%的计算时间获得了近乎一致的温度场;相较于基准设计,所优化的散热器结构新颖且展现出高达30.82%的目标性能改善;相较于离散优化方案,所提出的并行优化方案高效且取得了具有竞争力的设计。
[期刊] 中国科学技术大学学报
[作者]
周千军 胡勇 蒋勇
池火是火灾灾害中最常遇到的火焰类型之一，发展油池火的精细化建模有利于液体火灾事故危害性的精准分析及评估。众所周知，热辐射建模是准确模拟各种火灾场景的关键环节。因此，为建立合适的辐射模型，在这项工作中，通过将四个不同的辐射模型耦合到开源火灾模拟代码FDS中，并使用有限体积法求解辐射强度传输方程，对大尺度甲醇池火开展了LES仿真研究。结合NIST的实验数据，对不同辐射模型的影响特性及结果进行了对比分析。关于温度计算，基于WSGG的辐射模型和Cassol的模型表现更好。此外，所有模型都能很好地预测脉动频率。然而，关于辐射热通量的预测，Cassol的两个模型和FDS默认模型的表现优于其他模型，获得每个组分的准确光谱信息数据和确定混合气体的WSGG系数的方法是成功预测火焰辐射的重要因素。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
龙增 刘畅 杨宇轩 仇培云 陈嘉诚 钟茂华
为研究特殊结构地铁车站火灾烟气蔓延特性,在某含阶梯式站厅的岛式车站内开展不同火灾场景下的全尺寸现场实验,通过分析烟气温度、烟气层高度、烟气扩散时间等重要参数,研究站台及阶梯式站厅2种火灾规模下车站各区域内的烟气扩散情况.结果表明:受自北向南的自然风压影响,站台起火时烟气在火源南侧积聚,导致站台南侧区域温升较大,下风向的3#楼扶梯处烟气层不稳定,火灾烟气扩散至连接通道;阶梯式站厅起火时,北侧出入口Ⅰ危险性较低,烟气未扩散至连接通道和站台内.研究结论可为该结构车站的防排烟设计提供实验数据支撑.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
龙增 刘畅 杨宇轩 仇培云 陈嘉诚 钟茂华
为研究特殊结构地铁车站火灾烟气蔓延特性,在某含阶梯式站厅的岛式车站内开展不同火灾场景下的全尺寸现场实验,通过分析烟气温度、烟气层高度、烟气扩散时间等重要参数,研究站台及阶梯式站厅2种火灾规模下车站各区域内的烟气扩散情况.结果表明:受自北向南的自然风压影响,站台起火时烟气在火源南侧积聚,导致站台南侧区域温升较大,下风向的3#楼扶梯处烟气层不稳定,火灾烟气扩散至连接通道;阶梯式站厅起火时,北侧出入口Ⅰ危险性较低,烟气未扩散至连接通道和站台内.研究结论可为该结构车站的防排烟设计提供实验数据支撑.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
冯瑞 田润和 陈科位 叶君健 张辉
飞机货舱火灾已成为巡航飞机的主要安全威胁之一,它的发生会造成巨大的财产和人员伤亡。该文以航空货运中常见的瓦楞纸箱为对象,在低压舱中开展了不同数量纸箱火(纸箱火可代表A类固体火)实验,测量了燃烧过程中的质量燃烧速率、火焰轴向辐射热通量和火焰温度等特征参量。首先,采用修正的B-number理论,从传热传质角度推导低气压对固体燃烧速率行为的影响规律;其次,分析了不同纸箱放置情况下,火焰辐射热通量和中心线温度分布的变化规律。结果表明:湍流固体火灾燃烧速率的压力表达式为m″∝C_hP~(2/3)+C_rP~(3/2),进而通过实验验证了该表达式,同时给出经验关系式m∝P~(1.3);发现辐射热通量整体上呈先升高后下降趋势,R2的辐射热通量相比其他位置更大;火焰温度最大值为800℃,位于火焰的连续区。该文从理论和实验两方面揭示了不同低压环境下固体燃料的火灾行为特征,为航空火险救援提供依据。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
金明 陆羽笛 李原森 柳伟杰 葛冰 臧述升
通过高频粒子图像测速法(particle image velocimetry, PIV)及高速相机、压力传感器、光电倍增管等,研究中心分级燃烧器流-热-声动态特性,揭示了中心分级燃烧器单级旋流和中心分级火焰的流动及热声稳定性的变化规律。结果表明:主燃级为旋流火焰时,预燃级的旋流空气会破坏流场中的回流区,加剧主燃级火焰的不稳定性,而预燃级为旋流火焰时可将主燃级火焰的脉动压力幅值降低76.8%;燃烧热负荷增大导致气流加速膨胀,诱发射流剪切层产生更高强度的旋涡,预燃级与主燃级火焰相互干涉可加速旋涡的耗散,改变了旋涡的脱落频率;与单级旋流火焰相比,主燃级和预燃级火焰干涉区的火焰脉动最剧烈,且主燃级射流外剪切层的大尺度旋涡加剧了主燃级火焰的脉动。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
胡超 洪亚辉 黄丽华 赵燕
为了探明辐射诱变的生理生化机制 ,对经 10 ,15 ,2 0 ,2 5 ,30 Gy6 0 Co- γ射线辐射获得的菊花材料的生理生化指标分别进行了测定 .结果表明 :经辐射处理的菊花的叶绿素 a,b及总叶绿素含量比未经辐射的高 ,升高的幅度各异 ;剂量为 10 Gy处理的类胡萝卜素含量与未处理相同 ,15 ,2 5 Gy辐射的升高 ,2 0 ,30 Gy辐射的降低 ;经辐射的植株叶片的光合速率都高于未处理 ,增加幅度各异 ;光合色素含量和光合速率与辐射剂量没有明显的相关性 ;经辐射的材料和未处理的相比过氧化物酶同工酶带数及带的浓度有明显差异 .由此说明 ,辐射使菊花的生理生化特性改变 ,其...
关键词：
菊花 辐射 生理生化特性
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
刘向锋
结合流动计算的MacCormack格式和辐射传输计算的Monte Carlo法,研究了跨声速喷管内流动与辐射的耦合现象,考察了不同温度和吸收系数情况下流动与辐射的相互影响。结果表明:解耦计算流动和辐射都有所偏差,辐射对流场的影响主要是由流场温度和介质吸收系数共同决定的,温度决定了辐射的影响程度,吸收系数决定了辐射的影响范围和辐射能的分布;流场内辐射热流的准确预估取决于耦合计算得到的准确温度分布。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
金雪明 龚宇 陈永清 蒋芸
分析了高校实验室辐射与防护安全管理工作的状况,提出高校实验室辐射与防护安全管理对策,包括:(1)建立辐射与防护管理体系(领导体系、制度体系和责任制);(2)实行安全教育培训制度与持证上岗制度;(3)加强安全检查与监督;(4)加强核安全文化建设。
关键词：
辐射与防护 实验室安全 实验室管理
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