航空煤油不同尺寸池火热流及温度特性研究

为研究航空煤油池火燃烧过程中热流与温度特性,搭建了油料燃烧模拟实验台架。通过分析实验图像与数据,发现航空煤油池火辐射热通量随径向距离和高度的增大逐渐减小,其中辐射热通量对高度增加更为敏感,随高度升高下降幅度更快;热辐射先于热对流达到强度最大值,随后在稳定燃烧阶段后期热对流强度存在跃升现象,强度超过热辐射强度,成为该阶段主要传热方式;航空煤油池火中心线上,下部区域火焰连续燃烧、氧气浓度低,上部区域油火卷吸空气、氧气浓度较高,是导致不同高度最高温度到达时刻不同的主要原因;对不同尺寸油池火来说,其热通量峰值随着油池尺寸增大而增大,同时方形油池热通量峰值显著高于圆形油池。     

酒精燃烧火焰的发射光谱研究

利用光谱测量技术探测了酒精灯燃烧火焰(火焰高度20 mm)的发射光谱,并分析讨论了光谱强度的空间分布规律。发现酒精燃烧火焰光谱谱线对应三类粒子辐射：第一类为燃烧中间产物OH、CH和C₂自由基,其主要分布在火焰下部高度小于5mm的范围内;第二类为C原子和C颗粒,其主要分布在火焰中部较小区域(10 mm～15 mm);第三类为H₂O和CO₂分子,其分布范围较广,在整个火焰高度范围内均有比较明显的光辐射,辐射强度峰值位于高度10 mm处,在焰心附近和火焰中下部的外层辐射强度更大。结果表明,内焰(高度<5 mm)主要发生酒精氧化链式基元反应的初期反应,生成中间产物自由基;焰心(高度10 mm～15 mm)及火焰外层主要发生链式基元反应的中末期反应,生成C原子和最终产物H₂O和CO₂;外焰(高度>15 mm及火焰外层)主要发生链式基元反应的末期反应,生成H₂O和CO₂。     

近红外光谱法测定汽油中的芳烃含量

研究了采用近红外光谱测定汽油中芳烃含量的方法,通过汽油单体分析法获得汽油中芳烃的基础数据。在1000～2000nm波长范围内,应用傅立叶变换近红外光谱仪,交互检验偏最小二乘法对使用的近红外光谱数据进行优化,所得校正模型对训练集样品预测的相对平均误差为0.42%,相关系数为0.9696。对未知样品将近红外预测结果与GC的测定结果进行比较,相对平均误差为0.45%。作为一种快速分析技术,近红外光谱测定汽油中芳烃含量是简便可靠的方法。     

金属/AP颗粒混合物燃烧特性的光谱分析

为了使Al/AP双组元粉末火箭发动机密度比冲最大化,将燃烧室特征长度由2.31 m增至 12.62 m进行了Al/AP粉末火箭发动机点火测试.采用光谱仪、CCD 相机、CO2 激光点火器等对 Al/AP 混合物在 1.0132 5 × 105 Pa的氮气环境中的点火延迟、燃烧时间、燃烧平稳性等燃烧性能进行了研究.测量了Al颗粒的表观堆积密度.作为一种替代燃料,对镁颗粒也进行了研究.结果表明,增加燃烧室特征长度至 12.62 m 时,可以得到最大燃烧室压强振荡幅度±2 .43%的平稳燃烧性能.含粒径 1μm 铝粉的 Al/AP 混合物其燃烧过程的光强远大于含粒径10μm铝粉的样品,并且其在波长 568 nm 发射光谱的光子数强度超过了光谱仪检测上限(65 000 数).而含粒径10μm铝粉样品燃烧过程的568 nm发射光谱信号出现间断且其全程强度低于 19 036 数.粒径 10μm 铝粉点火延迟时间为粒径1μm铝粉点火延迟时间的3.65 倍,燃烧时间为3.03 倍以上,最大RAlO却比 1μm铝粉少 14.3%,密度低21 .3%,说明粒度小的铝粉具有更好的燃烧性能,但是其堆积密度也更低.虽然Mg/AP的理论比冲为Al/AP的95.6%,但是其堆积密度比粒径1μm铝粉高8%,其点火延迟时间比粒径10μm铝粉短 90.3%.火焰照片也表明镁粉可在很大程度上减少凝相沉积.     

金属/AP颗粒混合物燃烧特性的光谱分析（英文）

为了使Al/AP双组元粉末火箭发动机密度比冲最大化,将燃烧室特征长度由2.31m增至12.62m进行了Al/AP粉末火箭发动机点火测试。采用光谱仪、CCD相机、CO2激光点火器等对Al/AP混合物在1.0132 5×105Pa的氮气环境中的点火延迟、燃烧时间、燃烧平稳性等燃烧性能进行了研究。测量了Al颗粒的表观堆积密度。作为一种替代燃料,对镁颗粒也进行了研究。结果表明,增加燃烧室特征长度至12.62m时,可以得到最大燃烧室压强振荡幅度±2.43%的平稳燃烧性能。含粒径1μm铝粉的Al/AP混合物其燃烧过程的光强远大于含粒径10μm铝粉的样品,并且其在波长568nm发射光谱的光子数强度超过了光谱仪检测上限(65 000数)。而含粒径10μm铝粉样品燃烧过程的568nm发射光谱信号出现间断且其全程强度低于19 036数。粒径10μm铝粉点火延迟时间为粒径1μm铝粉点火延迟时间的3.65倍,燃烧时间为3.03倍以上,最大RAlO却比1μm铝粉少14.3%,密度低21.3%,说明粒度小的铝粉具有更好的燃烧性能,但是其堆积密度也更低。虽然Mg/AP的理论比冲为Al/AP的95.6%,但是其堆积密度比粒径1μm铝粉高8%,其点火延迟时间比粒径10μm铝粉短90.3%。火焰照片也表明镁粉可在很大程度上减少凝相沉积。     

采用红外光谱鉴别天然胶乳掺假的分析与处理

在天然胶乳中按不同比例掺入木薯粉或面粉,制备掺假天然胶乳,采用傅里叶转换红外光谱进行表征和分析。 结果表明：在天然胶乳中掺入木薯粉或面粉,红外光谱在3 500～4 000 cm-1波段出现指纹区,掺入量越高,指纹区的波动幅度越大;在木薯粉或面粉的特征谱带,随着掺入量的增大,吸收强度增强。     

ICP-OES测定市售车用汽油中微量元素

应用ICP-OES测定车用汽油中微量元素,本文用ICP-OES法分别在251.611 nm,238.204 nm,257.610 nm波长下,测定市售车用92~#汽油中硅、铁、锰含量,结果表明目前贵阳市市售92~#车用汽油中微量元素硅、铁、锰含量均符合国家车用汽油国Ⅴ标准以及中国石化内控指标。电感耦合等离子体发射光谱法由于其检出限低,方法精密度、准确度高,检测线性范围宽,可以同时检测多种元素,且操作简单,测定速度快等优点广泛应用于汽油检测行列。     

钆或镧掺杂YAG:Ce~(3+)粉体的制备及其发光性能研究

以硝酸铝、氧化钇、氧化钆、氧化镧及硝酸铈为原料,尿素为燃烧剂,硝酸为溶剂,采用低温燃烧法制备了Gd3+或La3+掺杂YAG∶Ce3+粉体。利用XRD、光谱分析等分析方法研究了热处理温度、Gd3+或La3+掺杂量等因素对粉体的晶体结构、激发光谱和发射光谱的影响。结果表明:随Gd3+或La3+掺杂量的增加,粉体的发射光谱峰值红移幅度增大,发射强度略有降低,掺杂Gd3+粉体的发射光谱峰值最大红移18nm;掺杂La3+粉体的发射光谱峰值最大红移14nm。     

比较法在仪器分析吸收光谱教学过程中应用

依据未知物质对发射光谱产生特定谱线选择性吸收,对其进行定性分析;依据已知物质对发射光谱强度吸收程度,对其进行定量分析。物质对200～800 nm和2.5～25μm光选择性吸收,分别得紫外可见和红外吸收光谱物质。在紫外吸收光谱教学中,对不同种类吸收光谱进行分类比较;在红外光谱教学过程中,根据羰基上直接相互连结不同原子,通过分析共轭效应和诱导效应的差异,从分子结构上剖析了羰基吸收波数差异原因,通过深入比较并研究,可显著提高教学效果。     

光照区域结构参数对硅光电晶体管性能的影响

利用Silvaco-TCAD半导体器件仿真软件,全面系统地分析了光照区域结构参数对硅NPN型红外光电晶体管光电转换特性的影响.仿真结果表明:厚度为240 nm/130 nm的SiO2/Si3 N4双层减反射膜在特征波长(λ =0.88μm)处具有最优的光吸收效果和峰值光响应度(RM);为满足器件对红外波段的有效吸收和响应,外延层厚度应选择为55 ～ 60 μm;提高外延层电阻率虽可增大集-射击穿电压(BVCEO),但较高的外延层电阻率同时会降低红外波段光谱响应度;为了获得较高的红外光谱响应度,同时抑制可见光波段的响应,光照区域基区表面浓度应选择为5×1019 cm-3,结深应选择为2.5μm.     

铒镱共掺钨酸钆钾激光晶体的光谱性能及光谱参数计算(英文)

采用顶部籽晶溶液法生长出铒镱共掺钨酸钆钾[Er3+:Yb3+:KGd(WO4)2,Er:Yb:KGW]激光晶体.测量了晶体的红外光谱、Raman光谱、吸收光谱和发射光谱,分析了晶体的振动模式,并对晶体振动光谱进行归属.利用Judd-Ofelt理论计算晶体的吸收及发射截面、强度参数、辐射跃迁几率、荧光分支比和荧光寿命等光谱参数.结果表明:Er:Yb:KGW晶体在380,523,935nm和981nm处存在较强的吸收峰,主峰981nm处的吸收截面为 3.35×10-20cm2.强度参数为Ω2=1.0729×10-20cm2,Ω4=1.2956×10-20cm2,:Ω6=0.933 5×10 20cm2.用488nm和980nm波长激发晶体,得到较强的1.53μm人眼安全波段激光,由于Yb3+对Er33+的敏化作用不级可以提高泵浦光的吸收效率,而且可以降低激光振荡阈值.     

支持向量机在炉膛火焰监测中的应用

提出一种利用支持向量机算法监测炉膛火焰燃烧状态的方法。通过对几种监测方法的对比发现,对于火焰图像,基本都是从火焰亮度(通过数字图像处理的方法将其分解为R、G、B三原色图案)、火焰面积(摄像机录像的燃烧火焰像素面积)等几个方面提取数据,来分析并最终得到火焰状态的监测结果。在分析支持向量机算法原理的基础上,利用MATLAB语言编写应用程序来实现对图像原始数据的分类分析。在炉膛火焰强度监测中,首先运用数字图像处理的方法获取炉膛火焰燃烧的原始数据(火焰亮度的R、G、B三原色数据),然后利用SVM算法找到图像数据分类最佳的平面(最大间隔超平面),对原始图像数据进行辨识分类,以获得火焰强度监测结果。通过对炉膛火焰原始数据的分析,提取完全燃烧图像的数据点,与火焰图像总的燃烧像素点进行对比,可以得到较准确的燃烧效果分析图,即把结果分为优(完全充分燃烧)、中(大部分充分燃烧)、坏(少部分充分燃烧)三类,然后通过对分类结果的观察分析来采取相应的措施。仿真实验结果表明,利用这种方法分析火焰燃烧图像,可以有效地、实时地判断出火焰的亮度及燃烧状态并准确的分析其燃烧状态。     

玄武岩纤维的定性鉴别方法

玄武岩纤维的定性鉴别没有相关标准,借鉴纺织纤维鉴别方法采用燃烧法、显微镜观察法、溶解法、红外光谱法等对玄武岩纤维的燃烧特性、外观形态、溶解性能进行研究,建立了玄武岩纤维的定性鉴别方法。结果表明:通过燃烧法对玄武岩纤维在靠近火焰时不熔不缩、接触火焰时微卷发红无烟、离开火焰时自灭,燃烧时无气味以及残留物易碎脆块的现象进行初步鉴别。根据玄武岩纤维只在氢氟酸中溶解,其硬度较高,表面光滑,截面呈圆形,在红外光谱中998 cm-1处有一特征峰等特征,这些特征可以对玄武岩纤维进行定性鉴别。     

加油站储油罐火灾、爆炸危险性定量分析

本文主要对加油站的地下储油罐发生爆炸等火灾的计算方法给加油站进行了一个定量分析,在一场爆炸事故之下会有哪些危害。汽油它的特点就是易燃易爆,一旦燃烧起来火容易扩散出去且难以扑灭,再者汽油燃烧时火焰温度极高,从这些表明加油站有极大的危险,以下就是关于加油站发生爆炸、燃烧的一些分析。     

硅酸盐水泥熟料Fe还原态的近红外吸收光谱特性研究

采用紫外可见近红外分光光度计对某水泥生产企业的氧化熟料和还原熟料、不同IM的氧化熟料和不同温度(900～ 1300℃)条件进行氧化(30 min)的还原熟料进行了检测分析,发现各类熟料的表观吸收率和处于λ=1437nm处的吸收峰均有差异,进一步归纳分析表明,熟料中的Fe3+的含量越高,处于λ=1437 nm处的光谱吸收越强,近红外波段处的表观吸收率也随之增大.近红外吸收光谱中的λ=1437 nm吸收峰和近红外波段处的表观吸收率可以用于表征硅酸盐水泥熟料中的Fe3+含量.     

纳米银的制备、修饰及与鲱鱼精DNA的作用

采用氧化还原法制备了纳米银粒子,在乙醇溶剂中,纳米银粒子表面成功包覆上了SiO2层.利用透射电镜、紫外可见吸收光谱、荧光光谱对纳米银及包覆结构(Ag为核,SiO2为壳,Ag@SiO2)进行了表征.实验表明:氨水的加入顺序对Ag@SiO2核壳结构具有一定的影响;随着SiO2壳层的不断加厚,纳米银的特征吸收峰红移,吸收强度降低,在本实验中当厚度大于50nm时,特征吸收峰发生蓝移,吸收强度增大.纳米银的发射光谱表明SiO2壳层的包覆使纳米银的发射强度降低.另外,采用光谱法考察了Ag@SiO2纳米粒子与鲱鱼精DNA的相互作用,结果表明:鲱鱼精DNA的吸收光谱及Ag@SiO2的发射光谱无明显变化,初步证明Ag@SiO2纳米粒子具有较好的生物兼容性,这为Ag@SiO2纳米粒子的毒理及其在生物医学上应用提供了重要依据.     

负直流电场对不同初始压力预混甲烷/空气火焰的影响

在定容燃烧弹中研究了常温（298 K）,初始压力P_initial为0.1～0.5 MPa,加载U=-5、-10 kV直流电场对甲烷/空气预混火焰燃烧特性的影响。结果表明：不同初始压力下,加载电压,火焰主要在水平方向发生拉伸变形,加载电压幅值越高,火焰变形越明显,初始压力越高,火焰不稳定性增加,火焰面褶皱增加。加载电压后,火焰传播速率明显提高,电压幅值增大,其提高程度逐渐明显,初始压力增大,其提高程度更加明显,电场对火焰的促进效果更加明显,λ=1.4,U=-10 kV,P_initial=0.1～0.5 MPa时,平均火焰传播速率分别提高35.67%～52.71%。相对于未加载电压,加载电压后,各初始压力下质量燃烧率均增大,随电压幅值升高而升高,且初始压力越大,质量燃烧率变化越明显;火焰的初始燃烧期和主燃烧期均缩短,初始压力越高,缩短程度也越明显,二者相比,初始燃烧期缩短的程度更为明显。     

Tm~(3+)/Ho~(3+)/Yb~(3+)掺杂Ga_2O_3-GeO_2-Li_2O玻璃的上转换发光性能研究

采用熔融淬冷法制备了Tm~(3+)/Ho~(3+)/Yb~(3+)掺杂的Ga_2O_3-GeO_2-Li_2O玻璃。测试了样品的拉曼光谱、吸收光谱、980 nm和808 nm泵浦下的上转换发射光谱。详细调查了在980 nm和808 nm激发下不同的Yb2O3掺杂含量对Tm~(3+)/Ho~(3+)掺杂的镓锗锂玻璃的上转换发射光谱的影响,分析了稀土离子间的能量传递。研究发现:980 nm泵浦下样品观察到明显的545 nm和657 nm发射和微弱的476 nm发射峰。随着Yb~(3+)浓度的增大,由于Yb~(3+)对Tm~(3+)和Ho~(3+)的有效的能量传递增强了红光和绿光发射强度,红光的增长率是快于绿光的,Yb_2O_3的掺杂量为0.7 mol%时I657/I545强度比率达到最高。808 nm激发下可以观察到弱的476 nm的蓝光和545 nm的绿光及强烈693 nm发射。     

CO2稀释对甲烷反扩散火焰结构的影响研究

基于火焰光谱诊断平台,利用由高分辨率CCD相机成像系统和光纤光谱仪组成的光谱成像系统对甲烷反扩散火焰的光谱辐射特性进行研究。获得了不同氧燃当量比和CO₂稀释水平下CH₄/O₂同轴射流反扩散火焰的OH*、CH*二维辐射分布并进行了Abel反卷积处理。结果表明：随氧燃当量比的增加,OH*火焰逐渐中空,火焰锋面被拉伸,轴向高度和火焰面积均先增大后减小。CH*火焰核心反应区位置和形状随当量比增加变化不明显。随CO₂稀释剂体积分数的增加,OH*火焰被拉伸,并由完全包络状过渡为对称包络状,火焰面积逐渐减小。CH*火焰被拉伸并靠近中央轴线,火焰面积逐渐增大。对比OH*火焰层,CH*火焰层较薄且峰值强度低。     

原子荧光光谱法测定汽油中的汞含量

利用氧化燃烧将汽油中的汞释放出来,并用硝酸溶液收集,在还原剂(SnCl_2)和原子化器的作用下生成原子态汞。最终通过原子荧光光谱检测荧光强度对汽油中汞含量进行测定。汞原子的荧光强度与其浓度在0~20μg/L的范围内具有很好的线性关系。其线性相关系数为0.999 7,检出限为0.004μg/L。加标回收率达到86%,相对标准偏差小于3.0%。通过对大量汽油样品的检测,结果表明,汽油中汞的含量极少,一般为ppb级。