煤尘云最低引燃温度实验研究

 利用HY16429 粉尘云引燃温度实验装置,测定不同煤种不同粒径煤尘云的最低引燃温度,研究挥发分和煤尘粒径2 种因素对煤尘云最低引燃温度的综合影响。结果表明,同一煤种煤尘云最低引燃温度随粒径的减小而降低;当煤尘粒径≥250 μm 时煤尘云出现火星的温度受挥发分含量的影响较小,且不同煤种出现火星的最低温度相近;煤尘粒径较小时煤尘云最低引燃温度随挥发分含量的增大而降低。     

瓦斯煤尘爆炸火焰传播机理的实验测试系统研究

为了研究管道瓦斯煤尘爆炸火焰的传播机理,确定表征瓦斯煤尘爆炸的主要物理量的变化特征,本文构建了瓦斯煤尘爆炸的实验测试系统,主要包括管体系统、爆炸压力及火焰数据测量系统、配气系统、激光器触发延时系统、激光纹影系统、真空舱(实验前抽真空)。气路、数据采集电缆和电源线分别通过相互隔离的沟槽,并与充配气系统集成在控制台。实验段和过渡段均设置专用光学窗口,用于流场显示和光谱测量(组分、温度)。实验测试系统还设计了多通道的压力(压电和压阻传感器)和火焰速度测量和数据采集系统。该实验测试系统能够模拟煤矿内复杂燃烧、爆炸及其传播机理,因此,在煤矿瓦斯爆炸事故,研制阻爆和隔爆设备,勘察事故现场,瓦斯爆炸基础研究等方面,有着较为广泛的应用前景。     

煤尘云着火敏感性影响因素的实验研究

为研究煤尘云的着火敏感性,选取3种典型煤尘-无烟煤、烟煤、褐煤,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置,研究不同测试条件及煤尘种类对煤尘云最低着火温度的影响,以及惰性粉尘对煤尘云着火的抑制作用.研究表明:随着喷尘压力的增大,煤尘云最低着火温度先降低后升高,存在最佳喷尘压力为50 kPa,对应的煤尘云着火温度最低;随着煤尘粒径的增大,煤尘云最低着火温度呈线性升高的趋势;随着煤尘云浓度的增大,煤尘云最低着火温度先降低后升高;3种煤尘云均存在最佳着火浓度:无烟煤和烟煤为1.818 g/L,褐煤为1.364 g/L;煤尘云的最低着火温度随挥发分含量的增大而减小;挥发分质量分数小于15%的煤尘,灰分的阻燃作用明显,挥发分质量分数大于15%时,灰分的阻燃作用不明显;惰性粉尘对煤尘云着火的抑制效果:炭黑最强、粉煤灰次之,CaCO₃最弱.     

上海道路扬尘粒径两种分析方法的比较

对54个上海城市地表扬尘样品进行激光法与动力学粒径谱仪法的粒径分析结果作了相关比较.拟合结果表明,在缺少空气动力学粒径谱仪的情况下,可以通过回归方程式建立激光粒度仪和动力学粒径谱仪测试结果之间的关系,从而获得研究所需的动力学粒径对应的质量百分比含量.两种仪器测试所得数据的转换结果具有统计学的意义.由于两种方法的原理不同,结果的差异还可为源解析提供进一步分析的线索.     

协同增效原理在煤尘抑爆剂中的应用实验

煤尘抑爆技术是防治煤尘爆炸的重要手段,抑爆技术核心是研究开发具有较好抑爆性能的抑爆剂。分析了煤尘抑爆剂的物理、化学、混合3种作用机理形式,并对现有抑爆剂进行了分类,提出了新型抑爆剂的基本特性,运用复配协同增效技术进行了抑爆剂的开发,选取Al(OH)3、聚磷酸铵和具有天然纳米孔结构的硅藻土为单体,通过合成得到3种复配型抑爆剂A、B、C;利用20 L球形爆炸测试系统以爆炸特性参数为指标,对新型抑爆剂的抑爆效果进行了爆炸实验;结果表明,复配型抑爆剂较传统抑爆剂有更优越的抑爆性能,实现了协同增效。     

甲烷煤尘爆轰参数计算及实验研究

为研究甲烷煤尘爆轰过程中气固两相耦合效应及量化关系.采用理论分析和实验的方法,计算了不同体积分数的甲烷、不同质量浓度的煤尘及甲烷煤尘混合物在燃烧、爆轰过程中爆压和爆速等重要参数.理论分析揭示了燃烧波、爆轰波的传播特征,爆炸实验验证了燃烧波和爆轰波传播规律.研究结果表明:甲烷的燃烧加速煤的热解,煤粉挥发份析出较快;初始阶段甲烷气体的反应速度快,压力上升速率快;煤在高温下快速热解出可燃气体,并发生闪燃;因此,甲烷煤尘混合物爆轰比单一的气相、固相爆轰的分析和测试困难的多.该研究成果对于煤矿安全生产防治抑爆技术等应用具有参考价值.     

煤矿瓦斯和煤尘的控制研究

利用规划模型来寻求最佳通风量进而对矿井中各处的瓦斯与煤尘浓度进行有效的控制.依据《煤矿安全规程》及煤尘,瓦斯爆炸的特点及相互影响的关系,得出煤矿的爆炸危险可能性.最后利用线性回归的知识,拟和风速与瓦斯煤尘浓度之间的关系,从而把矿井中各个不同部位处的瓦斯浓度与煤尘浓度表示成风量的函数,又通过安全生产对瓦斯浓度和煤尘浓度的限制,找到对风量的约束,构造出线性规划模型,得到最佳的通风量及最优化的控制方法.     

YCH抑尘剂抑制露天矿路面扬尘的实验研究

矿山采场路面喷洒YCH抑尘剂后,逐日测定了路面粉尘含湿量、路面粉尘粒径分布、汽车行驶后瞬时扬尘浓度.路面喷洒抑尘剂10d后,瞬时扬尘浓度仅为4.9mg.m-3,降尘效率可达98.4%.与矿山路面每天喷洒4次水相比,路面喷洒YCH抑尘剂时节水率98%,降尘成本降低31%.     

甲烷、煤尘复合体系燃烧特性及火焰结构的实验研究

利用高速摄像机、超细热电偶、离子电流探针、光电二极管等对管道内甲烷、煤尘复合体系中传播火焰进行了实验研究，对火焰传播特征和火焰结构进行了分析．结果表明，甲烷、煤尘复合体系中初期的火焰主要由甲烷空气的气相火焰构成，随着传播过程的进行，煤粒逐步开始参与燃烧，形成甲烷、煤尘的复合火焰．复合火焰中，煤粒热解和燃烧过程持续时间较长，火焰区域在传播过程中不断被拉长，火焰在较大的区域存在．甲烷、煤尘复合火焰的预热区厚度大约为2.57cm，预热区的后面是化学反应区，在这个区域中，化学反应强度迅速上升，温度也随着迅速升高，同时发出较强的光．对甲烷、煤尘复合体系火焰传播过程进行研究，可以为防止煤矿井下瓦斯、煤尘爆炸提供理论基础和技术支持.     

汽车散热器传热特性的风洞实验研究

通过风洞实验对整体结构相同而散热带波距不同的汽车散热器分别进行实验数据采集,获取了散热器冷却水进出口温度、水流量、冷却空气进出口温度、空气流量、散热量、风阻及水阻等相关实验数据.根据实验数据研究分析散热器的散热量、风阻与散热带波距的关系.对水口位置不同的散热器的换热情况进行了实验研究,分析比较它们的换热特性和流动特性;同时还进行了双排水管与单排水管管带式散热器性能对比实验研究.最后根据实验数据和分析结果进行优化设计.     

弹丸前体喷流的气动力干扰实验研究

对一种复合增程弹的气动力干扰特性进行了实验研究,这种复合增程弹的固体火箭发动机位于弹丸肩部,通过几个均匀分布于弹体园柱部起始处的喷咀侧后向喷气产生推力,从而达到增程的目的.实验是在超声速风洞中进行的,实验Ma数为2.5,攻角α=0°～6°,喷咀倾角θ=30°,喷流压力比ε=Poj/P∞=101.222,喷流介质为冷空气.实验结果表明,喷流后弹丸阻力系数下降,升力系数上升,压心后移.并对引起气动力变化的原因做了简要分析.     

城市道路机动车不同车型对二次扬尘的贡献率

定量研究了城市道路机动车各车型对道路二次扬尘中总悬浮颗粒物(TSP)与可吸入颗粒物(PM10)的贡献率.在上海市杨浦区军工路部分路段采集TSP浓度、PM10浓度、气压、温度、风速及不同车型流量等数据,利用高斯扩散模型反推污染物源强,并据此计算出污染物单车排放因子.运用多元回归分析得知,小型车的两种污染物贡献率为负,中型车与大型车的贡献率为正,且大型车两污染物的贡献率分别为中型车的1.74倍和1.56倍.     

鸭式布局探空火箭气动特性实验研究

采用风洞实验的方法对超音速鸭式布局探空火箭气动特性进行了研究。在马赫数为1.5和3.0、攻角为-8°~+10°的实验条件下,分别进行了箭身、鸭舵、固定尾翼、滚转尾翼的火箭模型组拆实验,并对各模型状态下的气动力和气动力矩特性进行了对比。实验表明,各组件(箭身、鸭舵、尾翼)对全箭气动力和气动力矩的贡献各有不同,滚转尾翼状态的滚转舵效明显大于固定尾翼状态并解决了跨音速附近固定尾翼滚转舵效反效的问题,尾翼滚转与否对鸭舵的俯仰舵效影响不大。实验结果对鸭式布局探空火箭的设计具有一定的参考意义。     

数学实验案例:浅谈如何利用计算机实现数据回归分析

数学实验的主要目标是培养学生通过开放的数学思维和数学活动主动构建知识,应用知识。经济、生活等方方面面存在大量的数据,对数据做相应的分析,可从中获得有用的信息,解决或者预测生产、生活等存在的问题。     

用动态压力测量方法进行双垂尾飞机抖振实验研究

运用动态压力测量的方法对双垂尾飞机进了抖振实验研究,并与翼根弯距法测量的结果进行了对比。结果表明,在双垂尾飞机抖振研究中使用动态压力测量的方法可以得到更准确的测量结果和动态特性。     

建筑多孔饰面砖蒸发降温的风洞实验研究

采用热湿气候风洞复现广州地区夏季典型气象日环境,研究两个相同试件在补水和不补水状态下的热量传递过程.研究结果表明:试件补水后蒸发降温效果显著,与不补水试件相比,补水试件的外表面最高温度和内表面最大热流分别降低10.9℃和14.8 W/m2,同时,补水试件的平均热阻比不补水试件的平均热阻增大约1倍,隔热效果显著增加.此外,研究过程中引入土壤学的Penman-Menteith蒸发量计算模型,结合实测数据对该模型中的参数进行修正,将总蒸发量分解为热力蒸发量和动力蒸发量,分析三者的变化规律,采用逐时蒸发量数据计算试件外表面的热量平衡方程.计算结果表明:蒸发过程可以消耗约64.5%的入射短波辐射热量,在夏季,蒸发过程可以显著减少建筑外表面的太阳辐射的热量,降低表面温度,减少进入房间的热量,从而节省空调能耗.     

北碚城区不同绿地类型常用绿化树种滞尘效应研究

为选择滞尘效应相对较好的城市绿化树种,对北碚区常用绿化树种滞尘效应进行了调查研究,结果发现:北碚区常用绿化树种中,不同的绿化树种在同一绿地类型中的滞尘效应不同,各树种之间单位叶面积滞尘量差异显著.整体上,北碚区绿化树种中的常绿乔木树种的滞尘效应优于落叶乔木树种,乔木树种优于灌木树种.初步研究发现,北碚区乔木树种滞尘效应大小顺序为:雪松,广玉兰,小叶榕,黄葛树,枇杷,天竺桂,悬铃木,香樟,红叶李和银杏.灌木树种滞尘效应大小顺序为:日本珊瑚树,十大功劳,小蜡,红花檵木和小叶女贞.相同树种在不同绿地类型中的单位叶面积滞尘量差异显著.广玉兰、桂花、银杏、红叶李等适合栽种于公园绿地及附属绿地中,在交通绿地中最适宜黄葛树,枇杷,小叶榕,天竺桂,小蜡和十大功劳等的滞尘效应表达.日本珊瑚树滞尘效应在灌木树种中比较出众,且在各绿地类型中的滞尘效应差异不显著,各绿地类型中的滞尘效应均优秀.     

植被条件对下垫面空气动力学粗糙度影响实验研究

通过风洞实验，对风速廓线测定结果应用最小二乘法进行相关性分析，由拟合方程系数得到了植被覆盖的下垫面空气动力学粗糙度，并重点讨论了粗糙度与输入风速、植被特征参数的关系．研究结果表明：（1）无植被覆盖和有植被覆盖的下垫面粗糙度均随输入风速的增大而减小；（2）有植被覆盖的下垫面空气动力粗糙度随植被侧影盖度的增大而增大，其变化规律符合指数函数形式，增加率随植被侧影盖度的增大而逐渐减小，并最终趋于零，表明下垫面空气动力学粗糙度有一个极值；（3）在植被侧影盖度相同的情况下，错落排列的植被模型其下垫面的空气动力学粗糙度要高于重合排列的植被模型．