利用分布活化能模型研究木材的热解和燃烧机理

在热天平上考察了三种木材在不同气氛和升温速率下的热解行为,并利用分布活化能模型研究了三种木材的热解动力学.结果表明:在空气气氛下,热失重分为三个阶段,失重率为500/~6000/时,三种木材的活化能值都在110~250 kJ/mol,且非单调增加;在氮气气氛下,热失重分两个阶段,失重率在1000/~8500/时,三种木材的活化能值都在165~230 kJ/mol,且呈“W”形变化.活化能的分布函数,反映了木材在热解、气化、燃烧过程中不同阶段的反应活性变化规律,有助于了解木材的热解和燃烧机理.     

不同气氛下柴油热解及热动力学特性分析

利用热重分析技术研究了不同载气流量、载气气氛和升温速率下柴油的热解过程.比较分析了单一反应模型和DAEM模型对柴油热解动力学分析的适应性.结果表明,单一反应模型不能在整个温度区间内对柴油热解特性进行预测;而DAEM模型可以由3条不同升温速率下的失重曲线直接得到不同失重率下柴油热解的活化能分布和频率因子的值,较为准确地求解动力学参数.由DAEM模型所得的不同气氛下活化能分布曲线表明,CO2气氛中柴油稳定性更好;柴油在CO2气氛中比N2气氛中热解速度大.     

植物化工醇废液热解动力学研究

为了研究植物化工醇废液的热解反应机理,将废液置于氮气气氛下进行加热反应。利用热重分析仪考察了不同升温速率对废液热解反应影响,得到了TG/DTG曲线。实验结果表明废液热解反应有五个波动峰,以及蒸发、热解和无机盐反应三个过程,利用Coats-Redfern法计算了动力学参数,热解过程活化能和频率因子均最小,无机盐反应过程最大,活化能大小与升温速率和反应阶段有关。改变升温速率并不会明显改变热解反应特性,热解过程主要是挥发分析出,失重比和失重速率均最大。     

生物油热失重特性研究

利用TG-FTIR技术,对生物油在不同载气流量、升温速率、气体氛围下的失重特性进行研究。结果表明:在N2气氛中生物油的失重过程可分为3个阶段,分别是小分子物质的蒸发、酚类等重质组分的热解及缩合缩聚和焦炭的生成;在空气气氛中生物油的失重过程也可被分为3个阶段,但分别是小分子物质的蒸发,重质组分的热解、氧化和缩合缩聚,焦炭的燃烧。对生物油热失重动力学特性进行研究,获得反应活化能、频率因子等热解动力学参数。结果表明:随着升温速率的增大,各阶段活化能均有所减小。     

生物质成型燃料的热重分析及动力学研究

对三种生物质成型燃料在不同气氛下和不同升温速率下进行热重实验,研究反应条件对生物质成型燃料失重特性的影响规律,并对其空气气氛下的动力学特性进行了分析。研究结果表明,生物质在空气气氛下的挥发分析出速率比N₂气氛下高,随着温度升高,N2气氛下主要是纤维素、半纤维素以及木质素的分解,而空气气氛下还伴随有其分解产物的燃烧。生物质中挥发分含量较高时,反应活性也比较高。实验温度由室温升至800℃时,在升温速率为10℃/min ~ 25℃/min范围内,随着升温速率的升高,松木热重曲线先向低温区移动再向温度较高的一侧移动,最大失重速率对应的温度也表现出相同规律,当升温速率为20℃/min时最大失重速率对应的温度最低,升温速率为25℃/min时失重峰值最大。动力学特性分析表明,采用2组分动力学模型可以较好地表征生物质在空气中的失重特性,计算结果与实验结果吻合度较高。     

生物油热解及燃烧特性分析

对由木粉热解所得的生物油样品分别进行了氮气与氧气气氛下不同升温速率的热重分析试验.结果表明:生物油的热解分为两个阶段,第一阶段为生物油中低沸点有机物的挥发以及各组分间反应生成各类产物的过程,第二阶段为各种重组分的裂解过程;生物油的燃烧分为3个阶段,即前期的挥发与裂解和最后焦炭的燃烧过程.提高升温速率使氮气气氛中生物油样品的初始失重温度、失重峰值温度及对应的最大失重速率均有所增大,且在较高升温速率(20℃min)下,较少含炭残余物形成.随升温速率升高,生物油着火温度提高,最终失重率无变化.最后根据热重数据对热解与燃烧各段反应进行了动力学拟合.     

生物质加压热重分析研究

对两种生物质木屑和松针进行了不同压力和升温速率下的热重分析试验,通过生物质热重失重率（TG）和失重速率（DTG）曲线,获得了相关热解特性参数,提出了生物质的挥发分综合释放特性指数D．并通过热分析数学方法求取了生物质热解动力学参数．试验结果表明,氮气气氛中,木屑与松针常压和增压下主要热解阶段可认为两段一级反应;热解压力的提高,将延迟生物质挥发分初析温度和DTG峰值温度,降低最大析出率和DTG峰值,生物质的挥发分综合释放特性指数D也减小,增加了生物质挥发分的析出难度,并改变了热解反应活化能和频率因子．同一压力下,提高热解升温速率,生物质综合特性指数D将增加．     

糠醛渣热解特性及其动力学研究

生物质热解是未来最有前途的可再生能源形式之一，为优化参数和改进设备，在不同升温速率下对糠醛渣的热解特性进行热重分析实验研究。实验采用美国Perkin Elmer公司生产的Pyris 1TGA热重分析仪，载气为纯度99．9％的氮气。结果表明糠醛渣热解随温度升高具有阶段性，表现了糠醛渣热解的复杂性。通过对不同升温速率下的失重曲线对比表明，升温速率对热解失重有显著影响。最后根据实验数据建立了热解动力学模型，分别用积分法和微分法对热解动力学参数进行求解。     

典型干杂类可燃物的热重分析

针对衡阳"11.3"特大火灾事故中典型干杂食品类可燃物进行了不同气氛下热重分析.研究了含水率对热解的影响,分析了空气和氮气气氛下不同的热解过程,并计算了主要步骤的动力学参数.结果表明,干杂食品类可燃物的含水率是分析其热解失重特性的重要因素.木耳在空气条件下的热解特性跟其他典型火灾可燃物生物质热失重特性类似,表现为两步反应机理;/k角的热解失重特性则相对复杂,表现出三步热解过程.活化能的计算结果显示木耳、八角与常见生物质可燃物一样,具有类似的热解燃烧性能.这些干杂类可燃物的潜在火灾危险性值得人们关注.     

污泥热解油的燃烧特性及动力学模型

利用热重分析(TG)对污泥热解油的燃烧特性进行了研究,污泥热解油的燃烧过程分为两个阶段.第1阶段为轻质有机物挥发后与氧发生均相燃烧,第2阶段为难挥发有机物与氧发生非均相燃烧,其中第1阶段燃烧反应是其失重的主要原因.分析了升温速率对燃烧特性的影响,发现增大升温速率有利于燃烧.对燃烧过程中烟气的排放规律进行了红外分析(FTIR),从另一角度印证了热重分析的结果.根据热重曲线建立动力学模型,分别对不同升温速率下燃烧过程的两个阶段进行动力学参数计算.活化能的变化趋势再次表明提高升温速率有利于污泥热解油的燃烧.     

1000MW火电机组热力系统改进热经济性分析

为了提高火电厂的发电热效率,降低冷端余热热污染,应对火电厂中的汽轮机乏汽热量进行回收利用.现在以N1030-26.25/600/600为例:对该机组热力循环系统进行改进,加入有机工质循环;利用其自身的热力特性,使有机工质吸收机组凝汽器中水蒸汽中的汽化潜热;成为有一定压力和温度的过热蒸汽,再进入低压缸做功.经过热经济性计算,结果显示:在THA、75％ THA、50％ THA工况下,采用甲苯、R365MFC、正戊烷3种有机工质,在机组总热耗、机组排汽温度与原机组相同的情况下,新系统的冷端热量减少,发电热效率得到了提高;采用新系统可以使机组热经济性提高;其中工质R365MFC环保性好,发电热效率高,排汽压力合适,为新系统最适合的有机工质.     

Thermal Stress in Fabrication of Thermal Barrier Coatings

Thermal stress in the fabrication process of thermal barrier coating system (TBCs) has a significant effect on the quality of TBCs and the durability of gas turbine. In this work, a new analytical model was developed to calculate the thermal stress during the fabrication process of TBCs. Variations of the material properties with temperature of TBCs were well considered in the present model. Several spraying factors: such as pre-heating temperature, cold gas dynamic spraying (CGDS) method, thickness of top coating and thickness of substrate, which has significant effects on thermal stress generation, are also discussed in this work.     

污泥加热处置的热经济性分析

对污泥加热处置的干燥或干燥—焚烧、直接焚烧等技术进行了理论分析与计算,并与工程应用数据进行对比,结果表明,采用干燥或干燥—焚烧技术对污泥进行热处置,具有显著的节能和环保效益。     

基于热舒适观点的房间热性能评价

介绍了通过计算不舒适指标评价房间热性能的方法。基于人体热反应从热舒适角度来评价房间的热性能 ,得出人体热舒适对房间建筑参数的敏感程度。这些参数主要包括围护结构的物理性质 ,房间的位置、朝向及几何形状     

等离子喷涂热障涂层组织结构及热导率研究

采用扫描电子显微镜（SEM）、激光脉冲等方法研究了204NS和204NS-G粉末对等离子喷涂热障涂层组织结构及热导率的影响。结果表明：相比204NS-G粉末,204NS粉末制备的YSZ涂层具有较高的密度和较低的孔隙率。在1 000℃下,204NS粉末制备的YSZ涂层热导率为0.78 W/m·K,比204NS-G粉末制备的YSZ涂层热导率高约20%。     

热膨胀系数对混凝土温度应力的影响

针对热膨胀系数为混凝土的主要热物理特性参数,亦是其体积稳定性的重要表征参数,基于混合率计算热膨胀系数,分析了热膨胀系数的量化影响及影响因素,通过数值模拟研究了热膨胀系数对混凝土结构温度应力的影响,获得加权平均法可作为热膨胀系数计算之用.结果表明,热膨胀系数对温度应力影响较大,大的热膨胀系数产生较大温度应力,反之则较小.     

热辐射下木材热解与着火特性实验

对几种木材在不同辐射热流下的热解与着火特性进行了研究,且研究了含水率对木材热解与着火过程的影响.分析热解与着火过程中木材试样不同深度的温度变化与失重变化,对木材的着火时间与着火温度进行记录,并着重分析水分对木材温度分布、着火时间与着火温度的影响.通过间接的方法从实验的着火数据中获得了木材的临界着火热流值约为25 kW/m2.     

Thermal insulants

More than £10⁹ are spent annually in the world on thermal insulants, yet it is surprising how little attention is devoted to the selection of the most suitable insulant for the chosen purpose as an essential step in the design process. Too often the choice between insulants (for example, between X which possesses a very low thermal conductivity, Y which has a high strength and Z which is easily applied) is made on the basis of ill-informed opinion or limited experience. Thus details of the pertinent physical properties for commercially-available insulants have been gleaned and sifted, often from scattered and sometimes from esoteric sources of information, in order to facilitate the designer (whether he be an engineer or an architect) making the optimal choice.     

Thermal accumulators

A preliminary procedure has been developed for assessing the prospective performance of idealised sensible- and latent-heat storage systems. Design charts relating storage volume, thermal capacity, boundary insulant thickness and time constant are presented.     

保温用天然生物质材料的热湿特性

实验分析一些廉价天然材料(椰壳和花生壳)的导热特性。利用同心球稳态测量方法测量确定椰壳和花生壳的导热系数,以及导热系数随温度的变化规律,同时以硅酸铝纤维材料为标准试样,与天然材料的导热性能进行对比分析。还对这些材料的低温吸湿作了初步测试,分析此类材料作为低温绝热材料的吸湿特性。研究结果表明,所有材料的导热系数均随温度的升高而增大,且增大速率都近似相等。影响天然生物质材料导热性质的因素主要有：纤维或多孔固体材料中的导热、孔隙中空气的对流换热,如果温度足够高的话,还有辐射换热。