燃气干衣机半预混旋流燃烧器的一氧化碳排放影响分析

设计一款以丙烷为燃料,适用于燃气干衣机的半预混旋流燃烧器.采用实验测量与数值模拟的方法,研究不同燃气流量和挡环高度对其CO排放的影响.研究表明:在工况中,燃气流量增加使一次空气系数下降,CO生成速率上升,故增加燃气流量后CO浓度升高;挡环主要影响燃烧器头部周围二次空气流场和火焰温度场,增加挡环高度后燃气空气混合程度上升,烟气温度升高;当燃气流量为0.207 m³·h^-1,挡环高度分别为3,11,16 mm时,CO的实测体积比折算值分别为319,242,199 cm³·m^-3,因此,增加挡环高度后CO减排效果明显.模拟结果显示:当燃烧器挡环高度为20 mm时,CO的排放量最低.     

碳纤维对PTFE/Al反应材料动态力学行为和点火特性影响研究

本研究旨在探讨短切碳纤维（carbon fiber,CF）单丝对聚四氟乙烯/铝(PTFE/Al)反应材料动态力学和点火特性的影响.首先，制备了PTFE/Al和PTFE/Al/CF反应材料，开展了材料的动态力学性能测试，获得了力学性能与点火参数，记录了冲击压缩过程.结果表明，添加CF导致PTFE/Al材料的弹性模量大幅降低，弹性模量因子的应变率效应与失效应变因子的应变率效应降低.在此基础上，分析了不同CF质量分数对反应材料的冲击压缩过程与回收试件、冲击点火速度（应变率）阈值的影响.结果表明，纤维通过固结强化作用，低CF质量分数的PTFE/Al/CF试件具有较好的抗动态压缩性和能量吸收效果.随着CF质量分数的提高，TFE/Al/CF反应材料速度（应变率）点火阈值降低，反应强度和反应时间有提高.为碳纤维填充改性PTFE/Al反应材料的设计和冲击应用提供参考.     

高压氢气射流火焰的数值模拟

高压氢气泄漏并发生点火是氢火灾事故的核心场景,也是氢安全研究的基本内容。该文对高压氢气泄漏后立即点火、延迟点火以及有防护墙存在时的延时点火3种场景进行了数值模拟仿真,分析了点火时间、防护墙对温度和超压的影响。结果表明:氢气泄漏后在喷口处立即点燃会形成射流火焰,该过程不会产生明显的超压;泄漏一段时间后再进行点火,将由点火中心产生压力波并向外传播,并随着与点火中心距离的增大,最大超压降低,燃烧稳定后形成的射流火焰与立即点火时基本一致;防护墙有效削弱了压力波及火焰向墙后方的传播,墙后方的超压及温度明显降低。因此,合理设置防护墙可以缩小危险范围,缩短安全距离。     

基于深度学习的火花放电等离子体反应器电压波形优化设计

等离子体点火助燃在近些年来受到了国际众多学者的广泛关注，传统的火花放电等离子体反应器基于重复性实验设计，但随着飞行高度升高，气压降低和燃烧室流速增大，单纯的热效应无法适应逐渐恶劣的燃烧室环境，限制了燃烧室的安全工作边界。为了维持火花放电， 更合理更高效地控制等离子体放电反应，产生所需的活性物质和能量，为此对电源电压进行优化设计。利用二维模型、零维模型以及深度学习模型计算分析了放电频率和电子密度增长方式对火花放电的影响，通过神经网络模型计算得到电压幅值的增长率与初始电子密度的增长率成负线性关系，电子密度增长方式中先慢后快和分段增长更省能，而电子密度分段式增长所对应的电压放电所产生的O原子和O(1D)粒子数更多，更有利于助燃。综合考虑能耗和助燃组分粒子数，分段式增长的电子密度所对应的电压波形是火花放电点火助燃最佳的选择。      

碳素材料粉尘着火爆炸实验研究

为明确碳素材料的粉尘爆炸危险性，依据3种标准研究了6种碳素材料的可爆性.根据VDI 2263-1—1990低碳土状石墨、色素炭黑和导电炭黑为可爆粉尘，低碳鳞片石墨、高碳鳞片石墨、高碳土状石墨为不可爆粉尘.根据ASTM E 1226和GB/T 16425—2018,6种试样均为可爆粉尘.进一步测试了各样品的着火敏感特性：依据现有测试标准，6种粉样的粉尘云均未着火，但导电炭黑和色素炭黑的粉尘层在450℃时发生了着火；利用TG-DSC方法发现高碳鳞片石墨、高碳土状石墨和导电炭黑在空气氛围中发生了氧化放热反应，起始温度分别为770,680,500℃.石墨和炭黑的可爆性取决于点火能量，超过10 kJ时均会爆炸；石墨和炭黑粉尘的着火敏感性很低，仍具有一定的着火危险性.     

粉尘云最小点火能量的计算机辅助测试

论述了粉尘爆炸特性研究中的一种计算机辅助测试的原理及系统的硬件，软件设计；讨论了新点火装置的优点，对点火电路模型进行了分析；最后出了测试结果。     

非平衡等离子体对氨气/空气燃烧影响的数值模拟

为研究非平衡等离子体对氨气/空气在常温常压下燃烧的影响，利用CHEMKIN软件模拟实验条件下氨气/空气点火延迟时间，使用ZDPlaskin程序包研究常温常压下氨气/空气放电情况。将得到的O、H、OH自由基作为CHEMKIN初始条件，研究其对氨气/空气点火延迟时间的影响，分析点火时刻温度及活性自由基的敏感性。ZDPlaskin的研究结果表明，不同当量比混合气放电所产生的自由基粒子数密度相差不大。CHEMKIN的仿真结果表明，未加自由基时，当量比为0.8～1.2时，点火延迟时间受当量比的变化影响较小，加入自由基后，点火延迟时间随当量比的减小而降低；O、H、OH自由基可明显降低氨气/空气点火延迟时间，降低程度随初始温度的升高而减小；相同初始温度下，反应方程式与温度敏感性最大的反应方程式相同，随着温度升高，敏感性最大的反应式将发生变化，并且敏感性大幅度降低；不同初始温度下，多个反应式在温度与自由基敏感性最大反应式中重复出现，这是机理简化的重要依据。