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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
贾旭宏 汤婧 马俊豪 田威 张晓宇 代尚沛 丁思婕
室内富氧可满足人们在高高原地区的补氧需求,同时也会带来额外的火灾隐患。该文模拟高高原低压富氧环境,研究低气压下(60.5 kPa)不同氧浓度(21.0%、 27.0%、 33.0%和39.0%)对室内典型织物——纯棉和涤纶燃烧过程的影响,分析了织物火焰形态、点燃时间、质量损失速率、热释放速率和总热释放量等燃烧核心参数的变化。实验结果表明:在低压常氧环境下,纯棉和涤纶的点燃时间分别缩短了3.6%和7.8%,有焰燃烧时间分别增加了46.8%和197.0%,涤纶熔滴燃烧时间增加了3.0倍。随着氧浓度增大, 2种材料的点燃时间、质量损失速率的达峰时间和热释放速率达峰时间均缩短,火焰高度有所增加,质量损失速率峰值和热释放速率峰值均大幅增加。涤纶燃烧效率提高了68.1%,总热释放量增加了1.2倍,且熔滴燃烧时间增加了3.1倍,纯棉燃烧变化则不明显。若以热释放速率峰值作为火灾危险性的判断依据,则织物在气压为60.5 kPa、氧浓度约为30.0%的条件下燃烧与在常压常氧下燃烧发生火灾的危险性相当。
[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]
贾旭宏 张晓宇 代尚沛 田威 丁思婕 汤婧 朱新华
在低气压环境下进行的航空运输可能发生难以预测的火灾事故。该文在中国四川省广汉市(大气压为96 k Pa)和康定市(大气压为61 k Pa)分别开展了飞机内饰壁板材料低气压火灾行为研究。针对2种飞机内饰壁板材料(玻璃纤维/酚醛树脂夹层板、玻璃纤维/酚醛树脂层压板),修正其受压力影响的燃烧速率模型并研究气压对其产热特性、火焰形状和耐烧穿性能的影响。得出了2种材料的燃烧速率与气压的相关关系式以及基于火灾基底尺寸的燃烧速率压力模型。发现了低气压环境比常压环境下,玻璃纤维/酚醛树脂夹芯板、玻璃纤维/酚醛树脂层压板的热释放速率峰值分别降低了40.97%和43.85%,热释放总量分别降低了14.20%和24.71%,火焰高度分别降低了10.9%和11.6%。此外,对2种材料的耐烧穿性能研究发现,低气压下夹芯板材料更加耐烧,而层压板材料的耐烧穿性能几乎不受气压影响。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
胡洁 张清元 王晓天 赵金龙 黄弘
液体燃料火灾是高原地区常见的事故类型之一,对高原地区的液体燃料储运安全造成了严重威胁。该文通过开展低气压条件下不同油池直径(燃烧尺度)的航空煤油池火实验,探究了全过程的燃烧行为,分析了燃烧速率、火焰高度、火焰辐射占比随燃烧尺度的变化规律。研究表明:相同直径的油池中,处于低气压条件下的航空煤油在稳定燃烧阶段的燃烧速率低于常压条件下的(前者约为后者的0.58),且火焰与油品表面之间的辐射和对流反馈低于常压下的值,并由此推导出了燃烧速率计算模型。由于空气密度的降低,低气压条件下的火焰高度高于常压下的,基于火焰卷吸理论建立了低气压条件下航空煤油无量纲火焰高度预测模型。火焰辐射占比随油池直径的增加缓慢降低,且相同直径的油池中低气压条件下的辐射占比低于常压条件下的,这主要是因为燃烧时碳烟颗粒的减少。研究结果丰富了低气压条件下大尺度航空煤油油池火实验数据,对于保障高原地区航空用油安全具有实际意义。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
魏帽 郭新彬 马远帆 郭雨萱 孙馨宇 田明月 郭福涛
【目的】对我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性的研究，可为了解含碳气体和颗粒物对大气环境和全球碳循环的影响提供科学依据。【方法】本研究运用自主设计的生物质燃烧系统，模拟东北林区、南方林区和西南林区共19种典型乔木树种枝、叶燃烧，分析不同树种、不同树种类型及不同林区的含碳气体（CO_2、CO和C_(x)H_y）、颗粒物排放（PM_(2.5)）和颗粒物中碳质组分（元素碳EC和有机碳OC）之间的排放因子差异。【结果】（1)CO_2、CO、EC、OC、PM_(2.5)排放因子最高的树种均为马尾松，分别为（1588.00±104.43)g/kg、（324.80±11.60)g/kg、（28.45±4.12)g/kg、（3.42±0.58)g/kg和（12.03±1.46)g/kg，且树种间枝与叶排放因子有明显差异。（2）不同林区中，针叶树种的含碳物质排放因子普遍高于阔叶树，且针叶树的含碳物质排放因子占比高于阔叶树。（3）不同林区树种平均排放因子均存在显著性差异，其中南方林区CO_2、CO、EC、OC的平均排放因子最高，分别为（1 344.49±61.18)g/kg、（259.40±14.54)g/kg、（2.18±0.41)g/kg和（7.96±0.98)g/kg。【结论】本研究揭示了我国不同林区典型乔木树种燃烧释放含碳物质排放特性，有利于精准研究林火对区域碳循环影响及大范围碳排放估算。
关键词：
林火 碳排放 排放因子 模拟燃烧
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
金森 杨艳波
通过对南方7种典型乔木叶片在空气气氛条件下,升温速度为10℃·min-1的热重分析,研究了其热解特性和热解动力学特征,并基于热解参数对其燃烧性进行了四维评价。结果表明:(1)综纤维素开始分解的温度为140.54~158.67℃,结束温度为372.01~389.91℃。木素开始分解温度为372.01~389.91℃,结束温度为538.63~581.32℃。(2)综纤维素热解的活化能为34.059~48.531 k J·mol-1,指前因子为72.012~1 966.463 min-1。木素热解的活化能为31.264~54.091 k J·mol-1,指前因子为31.755~1 909.015 m...
[期刊] 资源科学
[作者]
吴超 徐伟恒 肖池伟 王秋华 袁华 董建娥 黄邵东 熊源
定量评估林火燃烧程度、坡度、植被类型等对火烧后植被动态恢复的影响,对及时掌握火烧迹地的变化及更新演替规律和提升森林资源可持续经营管理水平具有重要价值。本文以2006年云南省安宁市3·29和2012年云南省易门县3·18森林火烧迹地为研究对象,利用Landsat-5/TM、Landsat-7/ETM+和Landsat-8/OLI时间序列影像,基于Google Earth Engine云计算平台实现影像收集与指数计算。首先,利用归一化燃烧率和差分归一化燃烧率提取火烧迹地,并进行燃烧程度分级。其次,利用燃烧恢复率,探究火烧迹地的恢复率动态变化规律,并利用因子探测法分析燃烧程度、坡度和植被类型对燃烧恢复率的独立解释力。结果表明:(1)对安宁3·29和易门3·18火烧迹地,从燃烧恢复率指标看,燃烧程度为低和中低的火烧迹地,在火灾发生6～7年后火烧迹地恢复率达100%以上,而中高和高燃烧程度的火烧迹地恢复率达100%以上则需要7～9年。(2)在燃烧恢复率的独立解释因子中,灾后植被类型的独立解释力最高,也即灾后植被类型对火烧迹地的恢复率影响最大,燃烧程度次之,坡度最低。本文结果将为火烧迹地恢复状况评估提供参考,也有助于了解滇中乃至中国西南地区复杂地形下森林火灾发生后的植被动态恢复过程。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张俊涛 赵冰 刘可星 廖宗文
【目的】探讨促释型镁肥的养分释放特性、肥效及其作用机理。【方法】采用连续抽提、盆栽试验和X射线粉末衍射仪分别测定镁肥的水溶性镁释放量、番茄果实重量与生物量、镁肥的结构。【结果】连续抽提表明,促释型轻烧氧化镁水溶性镁每次的释放量高于轻烧氧化镁(第5次除外),6次累积释放量是轻烧氧化镁的1.10倍。盆栽试验结果表明,促释型轻烧氧化镁处理的果实重量和生物量均高于轻烧氧化镁处理和硫酸镁处理;施镁肥处理的叶片镁、硫含量显著高于CK(无镁肥),促释型轻烧氧化镁处理的番茄叶片镁含量显著高于轻烧氧化镁处理和硫酸镁处理;施镁处理的植株中的镁含量显著高于CK(无镁肥),硫的含量没有显著性差异;番茄生物量与叶片、植...
关键词：
促释型镁肥 释放特性 肥效 作用机理
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张晓宇 贾旭宏 代尚沛 汤婧 马俊豪
火灾事故严重威胁飞机的安全运行。航空运输环境为低压环境,低气压会对火灾的发生发展产生重大影响。民用运输飞机的壁板材料均为复合材料,美国联邦航空管理局和中国民航局均要求实验验证其防火特性。该文选取空客某型飞机夹芯结构壁板材料(A壁板)和层压型壁板材料(B壁板)作为研究对象。A壁板由上下层树脂基面板、中间层芳纶蜂窝芯和胶黏剂组成, B壁板为树脂基玻璃纤维增强层压板。分别在四川康定(61 kPa）和广汉（96 kPa)研究其隔热性能、点燃时间、质量损失和烟气特性。结果表明:A壁板隔热性能在低压下下降约26.0%, B壁板隔热性能几乎不受压强影响, A壁板隔热性能明显优于B壁板;压强通过影响对流热损失和临界质量通量影响点燃时间, A壁板点燃时间在低压下缩短16%, B壁板点燃时间受压强影响较小;压强影响燃烧速率, A、 B壁板质量损失率和质量损失速率在低压下均有降低;在不同气压环境下2种壁板O_2最大消耗量、 CO和CO_2产生量峰值对应时间基本一致,低压环境下O_2消耗量、 CO和CO_2产生量峰值均要高于常压环境。该文初步研究了气压对壁板材料燃烧特性的影响,可为机舱防火救援等提供理论参考。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
樊文举 高娟娟 张建新
【目的】本研究旨在探索外源酶制剂对烤烟烟叶香气品质和燃烧特性的影响。【方法】以秦岭烟区主栽品种YN99烟叶为试验材料,设置中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、糖化酶和α-淀粉酶等7种酶,每种酶设6个浓度水平,共42个酶处理。【结果】不同酶处理烟样中共检测出63种挥发性香气物质,其中以烯烃类(主要为新植二烯)、醇类、酮类和烷烃类为主,构成了烟叶的主体香气。其中,经120和160 U/g果胶酶处理的烟叶香气总量和主成分得分最高,说明这两种酶处理烟叶的香气质量最佳。烟叶热解过程分为4个明显的热失重阶段。第Ⅱ和第Ⅲ阶段烟样热失重率最高,对烟叶挥发性香气物质贡献最大,其中,经果胶酶处理的烟叶在这2个阶段的热失重率最高,最终样品质量残余率最低。【结论】果胶酶处理可以有效提高烟叶中香气物质含量,改善烤烟烟叶香气质量。
关键词：
酶制剂 烤烟 香气品质 燃烧特性
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
刘瑞红 李义磊 李发堂
通过构建还原气氛以离子液体自燃烧一步合成了具有表面氧空位的BiOCl光催化剂,以X射线衍射、透射电镜等仪器对其进行了分析和表征,以可见光下罗丹明B的降解评价其催化活性,考察了燃料用量对其催化活性的影响。结果表明,以二乙胺盐酸盐为燃料和反应物,可以合成具有氧空位的BiOCl,其禁带宽度由无氧空位的3.15eV降低到2.72eV,可见光下罗丹明B 10min即可基本实现完全脱色。该实验涵盖纳米材料、光催化、燃烧合成、离子液体及测试表征等多个知识点,有利于提高学生综合能力和素质。
[期刊] 林业科学
[作者]
白晓艳 王清文 房轶群 张志军
用锥形量热仪(CONE)和热重分析法(TGA)研究金属氧化物CuO、La2O3和TiO2对木粉/PVC复合材料(WF-PVC)燃烧性能的影响。结果表明,这3种过渡金属氧化物的加入对WF-PVC均有阻燃作用。其中,CuO使热释放速率(HRR)和总热释放量(THR)降低较多,阻燃效果明显;加入金属氧化物使WF-PVC的烟释放速率(SPR)和总烟释放量(TSP)都有所降低,其中,CuO在有焰燃烧阶段烟释放量最低,抑烟效果最好。这3种氧化物都能增加成炭量。结合热重分析的结果,3种金属氧化物对WF-PVC的热降解影响是不同的。PVC和木粉之间存在相互作用,PVC显著促进了木粉的热降解,木粉的加入推迟了P...
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
刘铎 何理辉 姜年春 鲍滨福 沈哲红 陈浩
为提高胶合板胶合强度，降低其燃烧性能，以苯丙／二氧化硅（ＳｉＯ＿２）作为改性剂，通过物理共混的方法制备了改性脲醛树脂（ＵＦ）胶。研究了苯丙／二氧化硅改性剂粒径、添加量对胶合板胶合强度和燃烧性能影响。改性剂粒径设置为６０，８００，１０ ０００目等３个水平，选出最适粒径后，设置添加量（质量分数）为０，５％，１０％，１５％，２０％，２５％等６个水平。结果表明：改性剂粒径和添加量对胶合板胶合强度和燃烧性能影响显著，当粒径为６０目，改性剂添加量为１５％时，制备的胶合板性能最佳，胶合强度为１．３３ ＭＰａ，热释放总量为１６．３ ＭＪ·Ｍ～（－２），释烟总量为１４９．８０ Ｍ～２·Ｍ～（－２）。
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
傅深渊 程书娜 赵广杰 高建荣 胡飚 栾复友
使用锥形量热仪研究了不同温度下阻燃剂磷酸氢二铵[(NH4)2HPO4]处理与未处理竹丝,并分别用三聚氰胺苯酚甲醛(MPF)共缩聚树脂和酚醛(PF)树脂浸渍所得竹丝成形材的燃烧反应过程。采用化学动力学法建立了4种竹丝成形材在燃烧过程中质量损失率和时间的动力学模型,并分析比较了4种试件的质量损失率、热释放总量、释热速率、释烟总量、一氧化碳释放量和二氧化碳释放量等燃烧性能和燃烧反应表观活化能Eα。结果显示,当4种试件在质量损失率大于60%以后,均出现燃烧拐点。阻燃剂磷酸氢二铵能有效提高竹丝成形材的阻燃性能,燃烧温度735℃时,4种试件的阻燃效果依次为:经磷酸氢二铵处理的MPF树脂竹丝成形材>经磷酸氢...
关键词：
木材学 阻燃 竹丝成形材 燃烧反应动力学
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
付威波 宋敏 彭晚霞 杨钙仁 杜虎 文丽 李莎莎
为了解喀斯特典型植物光合作用季节变化特征,应用LI-6400便携式光合作用测定系统,对滇南安息香(Styrax benzoinoides Craib)、女贞(Ligustrum lucidum)和岩樟(Cinnamomum saxatile)3种喀斯特典型植物在自然生境中的光合季节动态及主要影响因子进行研究。结果表明:女贞和岩樟的光合速率季节变化表现为4月、7月较高而1月、10月低,滇南安息香的光合速率季节变化则不明显;3种植物都出现了光合"午休"现象,但不同树种的变化曲线不同;不同季节影响3种植物的净光合速率(Pn)的因子不同:1月和10月,3种植物共同的主要影响因子为光强(PAR)和蒸腾速...
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