氧弹式量热法测燃烧热实验的改进

本文讨论了氧弹式量热计的改进方法,并对仪器装置和实验原理进行了分析,最后给出了仪器改进前后部分实验结果的比较,从中可以看出,实验准确度有较大的提高。     

热弹变形下螺旋槽干气密封泄漏量的计算与分析

螺旋槽干气密封在高速旋转时内部会产生一定量的热,导致密封环发生热弹变形,从而对密封性能产生影响.在速度滑移边界条件下,求出螺旋槽内的气膜压力和气膜速度,推导出气膜的能量方程,进而利用气膜的压力、速度和能量方程,通过Maple和Matlab软件求解槽内气膜的温度分布.然后由热弹变形理论,求解出密封环的变形量,获得螺旋槽内气膜厚度的解析式.利用广义雷诺方程求出理论泄漏量,并与泄漏量的实验值进行比较.研究结果表明:随着气体从外径流入内径,槽内温度的分布规律是先升高后降低,槽根部周围温度较高;热弹变形量与温度变化的规律一致,而气膜厚度的变化趋势与之相反;干气密封中的泄漏量随变形量增大而增大,有变形量的泄漏量更接近于实验值.     

谷物燃烧热的测定研究

实验采用氧弹式量热计测定了4种谷物的燃烧热值.用苯甲酸作为标准物质;在室温25℃、氧气压力2.4 MPa左右、样品量1 g左右的条件下,进行燃烧实验.用雷诺图校正法对实验数据进行处理,得出谷物燃烧前后系统温度的变化值,进而计算谷物的燃烧热.利用量热法对谷物的燃烧热进行测定,原理可靠,仪器简便,操作简单.实验结果表明大米燃烧放热最少,小麦燃烧放热最多.     

氧弹式量热法测定燃烧焓实验的改进

本文分析了传统氧弹式量热法测定燃烧焓实验过程中存在的缺陷,对氧弹的燃烧皿的材质予以更换,同时改进了样品的压片及装样的方法.实践证明,整个实验过程时间大大缩短、操作简化,实验一次性燃烧成功率达到100%.     

不同变质程度煤自燃特征参数实验研究

为确定煤自燃及由火灾引发的瓦斯爆炸数值模拟所需的基础参数,利用热重实验研究了4种不同变质程度煤样放热量、质量变化规律,确定了4种煤样低温氧化阶段温度范围.根据热重实验确定的低温氧化阶段,利用管式炉程序升温和色谱仪进行生成气体成分分析实验,得到不同温度下管式炉出口O2、CO、CO2气体体积分数,计算得出了耗氧速率、CO与CO2生成速率、放热强度随温度变化规律.研究结果表明:变质程度越高的煤,着火温度越高,低温氧化阶段温度范围越大;相同温度下,变质程度越低的煤,耗氧速率、CO与CO2生成速率、放热强度越大,越易自燃;CO生成速率大于CO2生成速率;耗氧速率、CO与CO2生成速率、放热强度随温度增加呈指数关系增加;随着耗氧速率增加放热强度呈线性关系增加.该研究可为煤自燃过程模拟计算与火区瓦斯爆炸危险性预测提供关键性基础参数.     

褐煤在高温快速热裂解条件下析出产物的实验研究

通过瓦斯爆炸情形下褐煤的快速热裂解实验,研究了褐煤煤层发生煤矿瓦斯爆炸后褐煤发生次生火灾的机理。基于对褐煤的工业分析和元素分析,应溺能够满足瓦斯爆炸特征的居里点快速热裂解仪,时褐煤进行了热作用持续时间分剐为1,2,5,10s,热作用温度588-1313K的快速热裂解实验。对析出气体的最低助燃氧浓度和燃烧浓度极限进行了分析。瓦斯爆炸情形下褐煤热裂解会产生包括CH4,G2H4,C2 H6,C2H2,C3H6,bH8,G4-C5系列,CO,CO2在内的气体,以及焦炭、焦油。除焦炭产量随温度和时间呈减少趋势外,所有气体和焦油的产量均随温度的升高和热作用时问的延长而增加。析出气体中CH4,CO,CO2的比例较大,其余烯烃类气体比例很小。析出的混合气体在一定奈件下会发生火灾。     

聚琥珀酰亚胺的热力学性质研究

用XRY-1C氧弹式量热计测定了298.15 K下聚琥珀酰亚胺的标准摩尔燃烧焓,其值为-16 428.3 J/g,实验值同基于氧燃烧理论的计算值-16 193.8 J/g非常接近.为了测定实验仪器的可信度,将萘作为标准物进行检测验证,结果显示萘的标准摩尔燃烧焓的实验测定值与文献值之间的绝对误差为68.8 J/g,相对误差为0.17%.用DSC-60差示扫描量热仪测定了聚琥珀酰亚胺在308~363 K范围内的比定压热容,确定了比定压热容与温度之间的关联式,为聚琥珀酰亚胺的工业化生产、工艺开发及工程应用提供了热力学依据.     

补偿式数字量热计的标定——“补偿式量热学原理”的再验证

前言“补偿式数字量热计”,是根据“补偿式量热学原理设计而成的。该仪器由恒温槽补偿式量热单元以及微机控制系统三部分构成。本仪器可用于液—固,液—液反应热、溶解热、吸附热、解离热等的测量。与传统的量热仪器相比,本仪器具有如下特点: 1.在热效应测试过程中,体系温度始终被维持基本不变,且等于环境温度。体系与环境之间的温差近于零,因而,不再需要计算热交换改正值。这与传统上根据体系温度变化△v的大小去度量热效应的方法,是完全不同的。2.无论是“吸热”或者是“放热”     

空气低温氧化原油产出气的爆炸极限研究

设计了可燃性气体的爆炸极限测定装置,通过测定其安全性和准确性均符合本实验要求。空气与原油在油藏温度和一定压力下,低温氧化后得到CO、CH4、CO2等气体,根据该产出气的组成配制模拟混合气体,研究其爆炸情况,通过人工配制,对原油低温氧化后产出气中各组分比例进行调节,研究测定了不同压力和温度条件下的被测气体爆炸极限以及最高允许氧含量。结果表明：按照产出气组分比例配制的混合气体,不会在油藏条件下发生爆炸;爆炸极限和最高允许氧含量随温度和压力条件改变而改变,高温低压条件易使混合气体发生爆炸,而低温高压条件混合气体不易发生爆炸;二氧化碳对混合气体的爆炸有一定的抑制作用。     

西门子氧分析仪表在化工生产中的应用

化工生产装置尾气的成分复杂,含有大量的可燃气体,且大多超出爆炸下限。出于安全目的,氧的含量必须控制在设定的阈值以下,使气体中可燃成分低于爆炸下限。否则,达到一定浓度的可燃气体与氧气接触热源就会产生爆炸,对装置与人员的安全构成威胁。为了监测化工装置尾气的混合气体中的氧含量变化、确保装置安全,本论述以西门子OXY-MAT 6氧分析仪在化工生产装置的应用为例,介绍了氧分析仪表在石油化工企业的应用,及氧分析仪的基本原理、工作过程、使用维护、常见故障及处理等。     

瓦斯爆炸极限及反应热力学温度的计算

瓦斯是煤矿持有的呵燃、可爆性气体,瓦斯爆炸是煤矿最严重的灾害性事故．近几年,我国煤矿瓦斯爆炸重特大事故频频发生,煤矿井下安全越来越引起人们的关注．实践表明,确定爆炸性气体的爆炸极限,对防止该类事故是非常重要的．选择爆炸性混合气体CH4＋2O2,用各种适用的方法计算其爆炸极限并对不同浓度瓦斯的反应热力学温度进行了计算,期望为减少或防止煤炭工业生产中爆炸事故的发生提供一定的参考．     

采用同比可爆气体组合气的爆炸界限判断火区可爆性[2]

本文先介绍作者新提出的超惰气浓度、可爆气体判断用爆炸三角形、同比可爆气体组合气的爆炸界限等概念及其理论计算公式,而后介绍作者新提出的采用火区超惰气浓度与同比可爆气体组合气的爆炸界限判断火区可爆性的方法。本方法与国内外已有其他方法相比,具有所用原始数据简单,程序简明,判断容易,理论完善的独特优越性。图3,表3,参考文献3。     

瓦斯爆炸事故有毒有害气体传播规律研究及危险区域划分

对矿井瓦斯爆炸事故有毒有害气体传播规律进行了研究,建立了有毒有害气体在无风巷道扩散数学模型及有毒有害气体在通风网络中传播数学模型,并划分了瓦斯爆炸产生有毒有害气体传播的死亡区、重伤区、轻伤区,为瓦斯爆炸事故救援和安全评价提供了理论基础.     

海洋平台气体泄漏爆炸对结构的作用分析

结合气体爆炸的特点,考虑和计算影响气体爆炸的几个主要因素,考察在海上天然气开发工程中,必须天然气泄漏点火后,燃烧爆炸的发展过程及产生的相应荷载作用,进而做了平台舱室爆炸荷载发生破损的变形分析,采用能量法建立了板的桡度公式,计算结果与试验结果比较吻合,为油气田定量风险评估及事件升级分析奠定了基础。     

可燃气体(液体蒸气)的最小氧浓度的估算及影响因素研究

最小氧气浓度是可燃气体和液体蒸气的重要安全参数之一．对最小氧气浓度的理论计算方法进行了研究，同时对最小氧气浓度的影响因素进行了分析探讨，得出它要受到温度、压力和惰性气体等因素的影响．阐明了最小氧气浓度与爆炸下限是一一对应的关系；使用理论计算值应注意附加一定的安全系数；可通过减少反应中氧浓度、降压、降温、加入惰性气体等办法．以缩小爆炸极限范围、增大最小氧气浓度．从而将其控制在爆炸范围之外．图1．表4，参9．     

爆破破岩机理的实验研究

通过实验研究了在耦合装药及药包总爆炸能（Ｅ）大致相同的情况下，冲击能（Ｅｓ）与膨胀能（Ｅｂ）之间分配比例的变化，对爆炸应力波峰值及介质破碎质量带来的影响．实验结果表明，柱状药包爆炸时，在介质中先后产生原生爆炸应力波和次生爆炸应力波，前者与Ｅｓ的作用密切相关，后者与Ｅｂ的作用直接相关；介质破碎块度分布主要取决于这两个应力波共同作用的结果．据此，作者提出了原生爆炸应力波、次生爆炸应力波与介质中存在的缺陷共同作用的爆破破岩机理．     

高温颗粒引燃转炉煤气的实验研究

为分析转炉煤气显热回收过程中被高温颗粒引燃危险性,自行设计了激光辐射加热氧化铁颗粒引燃转炉煤气实验平台.以转炉煤气/空气混合物压力及温度变化为引燃判据,研究不同初始温度及粒径颗粒引燃混合物的规律.结果表明,转炉煤气/空气混合物存在引燃敏感浓度,当受辐射颗粒粒径相同、初始温度为100℃时混合物敏感浓度比35℃时上升了5%;初始温度为35,100,200℃时,粒径1.5 mm的颗粒引燃温度比0.5 mm的分别下降137.6,145及134.5℃;颗粒粒径为0.5,1.0及1.5 mm时,初始温度为200℃时的引燃温度比35℃时分别下降了19.8,11.6及16.7℃.研究结果对高温转炉煤气进入换热器前设置除尘粒径限制具有参考意义.     

惰性气体对奥克托今粉尘云爆炸特性的影响

为了研究惰性气体对奥克托今(HMX)粉尘云爆炸特性的影响,采用改进20L球爆炸测试装置,分别对浓度为300 g/m³HMX粉尘云在空气中以及N2、CO2氛围中的最大爆炸压力及最大压力上升速率进行测定。通过定量分析惰性气体N2、CO2对HMX粉尘云爆炸特性的影响规律,探讨其抑爆机理。结果表明：HMX粉尘云在N2和CO2氛围中的最大爆炸压力较空气中分别下降了42.74%、59.86%,最大压力上升速率分别下降了48.06%、59.99%。说明N2和CO2对HMX粉尘云爆炸特性参数有显著的抑制作用,且CO2的抑爆效果优于N2。     

用X－射线研究条形装药在土介质中的爆破

采用闪光Ｘ－射线摄影术，对条形装药在土介质中的挤压爆破进行研究，得到了在实验条件下爆炸空腔的发展规律。     

气体红外激光光声光谱的研究

本文对气体红外激光光声光谱的理论进行探讨,并以分子运动论的物理模型对气体光声信号进行推导。为了提高气体光声系统灵敏度,设计了亥姆霍兹共振光声池,并作了实验验证,其实验数据与理论值基本相符。对乙烯、苯、甲醇、二氯甲烷、氨等微量气体进行了实验检测,得到了它们的光声光谱。实验结果证明,我们建立的气体红外激光光声光谱装置,可对痕量气体进行检测。为大气污染的检测提供了一种先进的高灵敏而又可靠的检测方法。