沥青燃烧特性的实验研究

采用热重分析法对SBS改性沥青和阻燃沥青及其胶浆的燃烧特性进行研究,实验条件为空气环境、升温速率为20℃/min.结果表明:两种沥青胶浆的燃烧特性曲线形状十分相近,大致分为5个阶段.两种沥青燃烧过程较一致,主要分为4个阶段.沥青二次挥发分燃烧与残炭燃烧同时进行.目前的阻燃技术对沥青自燃点的影响不大,其主要作用是减缓沥青的燃烧速度.阻燃沥青的平均燃烧速率约为SBS改性沥青的60%.两种沥青胶浆的灰分含量相差不大,其平均燃烧速率也相差不大.     

粒径和晶形对硼颗粒点火燃烧特性的影响

针对粒径和晶形对硼颗粒燃烧的影响机理,利用激光点火系统研究了硼颗粒的点火燃烧特性。结果表明,在25~65 μm范围内,晶体硼点火延迟时间随粒径变化无明显规律,点火延迟时间在13~19 ms之间。晶体硼和无定形硼燃烧效率均随粒径增加而增加。当粒径小于65 μm,硼表面氧化层是影响硼燃烧效率的决定性因素。55 μm的晶体硼不仅点火延迟时间最短,而且燃烧最剧烈,表明55 μm可能是晶体硼颗粒点火燃烧性能最佳的尺寸。无定形硼的点火延迟时间要远低于晶体硼,燃烧效率、火焰强度及发射光谱强度也比晶体硼高。相对粒径,点火延迟时间对晶形更加敏感,晶形对硼点火燃烧具有更强的影响作用。     

HMX含量对丁羟四组元推进剂团聚及凝聚相燃烧产物的影响

奥克托今（HMX）作为含能材料在能够提高推进剂能量性能的同时可改变推进剂的燃烧过程,广泛用于固体推进剂中。为了研究HMX含量对推进剂点火、燃烧、团聚和凝聚相燃烧产物特性的影响,采用推进剂燃面拍摄、激光点火以及凝聚相燃烧产物收集方法对HMX含量在0%~10%范围内的典型四组元推进剂进行试验研究。结果表明：随着HMX含量由0%增加到10%,推进剂的点火延迟时间由191 ms增加到286 ms,推进剂的燃速和压强指数均减小,凝聚相燃烧产物的体积平均粒径D₄₃由48.1 μm增加到138.3 μm。含10%HMX的推进剂燃面上铝的团聚程度最大,而含8%HMX的推进剂凝聚相燃烧产物中活性铝的含量最高。     

不同气氛下硼粉燃烧特性及动力学研究

利用热天平(50~1100℃)分别研究了硼粉在空气、CO2、N2和O2四种不同气氛下的燃烧特性,同时研究了粒度对着火温度的影响。采用Doyle单曲线积分法模型计算硼在不同气氛下的热反应动力学参数。试验结果表明,在50~1 100℃,硼在CO2气氛下增重量最大,在O2气氛中的增重速率最大,而在N2气氛下未见明显增重;硼在空气、O2和CO2气氛下的着火温度分别为710,697,770℃,提高氧浓度有利于促进硼的着火。硼粉着火温度随粒径的增大略微升高。通过计算硼在空气、O2和CO2气氛下的反应动力学参数可知,硼在以上气氛中的反应均属于二阶反应,CO2气氛下硼的反应速率常数最小。燃烧产物分析表明硼在空气气氛下与O2反应为主导反应,而基本不与N2发生反应。     

反向螺丝钉桩施工及动态监控技术

反向螺丝钉桩地层适应性强,单桩承载力高,整体沉降小,工程造价低.依托潍莱高铁项目,针对反向螺丝钉桩,对其新型施工工艺,尤其是"前截法"桩头处理工艺、一体化桩帽施工技术以及针对桩机施工的动态监控技术进行了介绍.新型地基处理工艺承载力高、沉降量小、低噪声、无泥浆、造价低、施工效率高;数字化监控系统可实时监控,实现了反向螺丝钉桩施工管理信息化和质量控制数字化,大幅度提升了施工质量.     

水平Rijke管热声不稳定的双稳态和触发分析

建立了水平Rijke管热声模型,并利用Galerkin方法对控制方程进行展开,实现数值求解。利用非线性动力学理论对系统进行分析,得到系统的全局稳定区域、全局不稳定区域以及双稳态区域。获得了无量纲加热功率K、热源相对位置xf、阻尼系数c1与无量纲时间延迟τ之间的稳定区域图谱。发现热源相对位置xf的稳定性区域关于xf=0.25近似呈对称分布,阻尼系数c1的双稳态区域在τ=0.5时达到最大。研究了系统在双稳态区域内的触发和极限环振荡现象,获得无量纲加热功率K、阻尼系数c1和热源相对位置xf等参数变化时的临界触发值。发现系统的临界触发值P1与U1具有一致的变化规律,其随无量纲加热功率K的增大而减小,但随阻尼系数c1的增大呈现增大趋势。特别的,临界触发值随热源相对位置xf的增大呈现先减小后增大的趋势。在双稳态区域内,系统稳定极限环振荡的振幅和频率与初始扰动值无关,但扰动值会影响系统达到稳定极限环的时间,系统在U1=0.4扰动下达到极限环所需时间比U1=0.8延长约3倍。     

复合推进剂凝聚相燃烧产物成分分析方法

为获得准确可靠的复合推进剂凝聚相燃烧产物(CCPs)的理化特性,提出了一种基于微波消解的乙二胺四乙酸(EDTA)滴定法以实现凝聚相燃烧产物全组分定量解析.采用自研凝聚相燃烧产物收集系统获取了四组元推进剂凝聚相燃烧产物,针对活性Al含量对比分析了EDTA滴定法、电感耦合高频等离子体发射光谱法(ICP)、气体容量法及重铬酸钾滴定法等4种方法的测试精度.结果表明,基于微波消解的EDTA滴定法能准确测定复合推进剂凝聚相燃烧产物中的Al、Al2O3、AlN、Fe2O3和C等组分含量.微波消解能有效溶解包裹在活性Al表面的Al2O3壳层,其最优溶液配比参数为VH3PO4:VH2SO4:VHNO3=10:2:1,温度为240℃,时间为150 min.ICP光谱法也能检测凝聚相燃烧产物中的全部组分,精度略低于EDTA滴定法.气体容量法和重铬酸钾滴定法测定凝聚相燃烧产物中活性Al的含量则显著低于EDTA滴定法和ICP光谱法.EDTA滴定法测定活性Al含量最精确,其精度相较气体容量法、重铬酸钾滴定法、ICP光谱法分别提高60％,40％,22％.     

高效液相色谱法测定汽爆玉米秸秆液相的成分

在紫外和示差折光检测器双通道检测和示差单一检测器条件下,对秸秆蒸汽爆破处理液中糖、酸和醛三大类物质的测量精度进行了比较,结果表明双通道检测中对醛类物质有更高的检测限。在两种检测条件下,对水解液5、20倍稀释液的成分的测量结果进行统计学分析,结果表明无显著性差异,表明检测限在单一检测器的影响在所测浓度范围内可以消除,证明示差单一检测器条件下完全可对秸秆蒸汽爆破处理液进行分析检测。     

碳对无定形硼颗粒的点火燃烧特性影响

碳是硼一次燃烧产物的主要成分,对硼的二次点火燃烧有重要的影响。采用热重差示量热扫描(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)和激光点火试验系统研究了不同配比的碳对无定形硼颗粒点火燃烧特性的影响。试验采用的硼、碳混合样品碳含量分别为0%、10%、20%、50%和100%,结果表明,碳的添加降低了样品加热过程中的增重量。碳含量对加热过程的影响是复杂的。当样品的碳含量不大于10%,样品的氧化反应推迟,放热量增加。当样品的碳含量进一步升高,又会使样品的氧化反应提前,放热量减少。在氧气气氛下,随碳含量的增加,样品的燃烧峰值强度减弱,燃烧时间从2436 ms增加到2909 ms,但碳对样品的点火时间的延迟较小,最多不超过3 ms。样品燃烧产物呈黑色块状固体,主要成分有氧化硼和单质碳等。对样品燃烧产物的分析表明,样品的点火燃烧反应并不充分。