Microstructure of premixed propane/air flame in the transition from laminar to turbulent combustion

In order to explore the flame structure and propagation behavior of premixed propane/air in the transi-tion from laminar to turbulent combustion, the high speed camera and Schlieren images methods were used to record the photograph of flame propagation process in a semi-vented pipe. Meanwhile, the super-thin thermocouple and ionization current probe methods were applied to detect the temperature distribution and reaction intensity of combustion reaction. The characteristics of propane/air flame propagation and microstructure were analyzed in detail by the experimental results coupled with chemical reaction thermodynamics. In the test, the particular tulip flame behavior and the formation process in the laminar-turbulent transition were disclosed clearly. From the Schlieren images and iron current results, one conclusion can be drawn that the small-scale turbulent combustion also appeared in laminar flame, which made little influence on the flame shape, but increased the flame thickness obviously.     

阻燃羊毛纤维的热性能研究

用氟钛酸钾与无机盐组成的阻燃体系对羊毛纤维进行阻燃处理,所得的羊毛纤维用热分析,剩碳率、氧指数红外光谱等分析方法对其热降解行为进行了研究.实验证明:经过阻燃处理的羊毛纤维热降解温度比未处理的降低,剩碳率和氧指数升高,阻燃性能增强.根据阻燃羊毛的热降解行为的变化,对不同的阻燃剂的阻燃机理做了初步的探讨.     

An experimental study of premixed laminar methane/oxygen/argon flames doped with hydrogen at low pressure with synchrotron photoionization

Laminar premixed stoichiometric methane/hydrogen/oxygen/argon flames were investigated with tunable synchrotron vacuum ultraviolet （VUV） photoionizaUon and molecular-beam sampling mass spectrometry techniques. The methane/hydrogen fuel blends with hydrogen volumetric fraction of 0, 20%, 40%, 60% and 80% were studied. All observed flame species, including stable intermediates and radicals in the flames, were detected by measuring photoionization mass spectra and photoionization efficiency （PIE） spectra. Mole fraction profiles of major species and intermediates were derived by scanning burner at some selected photon energies near ionization thresholds. The influence of hydrogen addition on mole fraction of major species and intermediates was analyzed. The results show that the major species mole fraction of CO, CO2 and CH4 decreases with the increase of hydrogen fraction. The mole fraction of intermediates measured in this experiment decreases remarkably with the increase of hydrogen fraction. This would be due to the increase of H and OH radicals by hydrogen addition and the high diffusivity and activity of H radical promoting the chemical reaction. In addition, the increase of H/C ratio with the increase of hydrogen fraction also leads to the decrease of the mole fraction of carbon-related intermediates and contributes to the decrease of unburned and incomplete combustion products.     

封闭空间油池火火焰振荡特性研究

在内尺寸为1m(长)×1m(宽)×0.75m(高)的无开口封闭空间进行了庚烷池火燃烧实验,重点研究了封闭空间内庚烷池火火焰的振荡行为特性,油池尺寸包括0.100,0.141,0.200和0.300m四种规格.实验发现,火焰根部面积的变化频率与火焰高度的振荡频率相等,在此基础提出了采用火焰根部面积的变化频率求取火焰振荡频率的方法,并应用于具有顶棚射流的封闭空间池火火焰振荡频率的确定.研究结果表明,在燃烧过程中油池火焰振荡频率波动较小,火焰振荡频率小于开放空间经验公式预测值,火焰振荡频率与油池直径的关系拟合结果为f=1.33D-0.5,且对无量纲关系式St=0.26Fr-0.532符合较好.     

无卤阻燃剂磷酸蜜胺盐的研制

阻燃剂是高分子材料常用的助剂 ,膨胀型阻燃剂是一种无卤、高效、低烟、低毒的具有环境安全性的阻燃剂。用磷酸和三聚氰胺合成了一种阻燃剂——磷酸蜜胺盐 ,对磷酸蜜胺盐的氮、磷含量进行了测定 ,对磷酸蜜胺盐的结构进行了红外光谱和热失重分析 ,得出合成的磷酸蜜胺盐的产率为 95 .1 3%,确认是一个无卤的含有氮、磷的膨胀型阻燃剂 ,在未来的阻燃市场上具有良好的应用前景     

高过载下固体火箭发动机长尾喷管两相流场数值模拟

采用欧拉-拉格朗日两相流模型对不同过载及颗粒直径条件下的喷管内流场进行了数值模拟。分析了过载的加入和颗粒直径变化对喷管内流场的压强、温度、速度的影响。从结果分析得到:不同过载以及颗粒直径变化对喷管内部燃气压强、温度、速度的影响比较大,特别是对温度的影响尤为明显。在纯气相条件下时,燃气温度在喷管长尾段后部有明显的下降,但随着颗粒相的加入,在喉部附近以及扩张段中,两相流情况下的燃气温度高于纯气相情况下的燃气温度。     

催化剂对乙醇火焰燃烧制备碳纳米管的影响

采用乙醇火焰燃烧,通过在镍基板上涂敷催化剂前驱体制备碳纳米管。借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、XRD和拉曼光谱等分析了不同催化剂对碳纳米管形貌及结构的影响。结果表明:在乙醇火焰中,对碳纳米管生成起催化作用的是金属氧化物纳米粒子,其催化活性的顺序为:氧化镍>氧化铬>氧化钼>氧化钴。催化剂不仅影响碳纳米管的生长速率,而且碳纳米管的直径和管壁的石墨结晶状态也随催化剂的不同而不同。     

基于Markov链使用模型的加速统计测试方法

为了提高软件统计测试的效率,使用较少的测试资源达到测试目的,提出了一种基于Markov链使用模型的软件加速统计测试方法.该方法通过均衡软件测试成本和软件投放后的失效风险,以软件平均总费用最小为目标,基于重要抽样技术的加速测试机理,采用交叉熵方法生成最优(或近优)测试剖面,同时给出了一种新的统计测试充分性判定准则,最后根据生成的最优测试剖面自动生成统计测试数据集.仿真实验结果表明,相对于传统的统计测试方法,使用交叉熵方法的加速统计测试方法能有效地降低软件总费用,显著增加关键操作的测试次数,是一种快速有效的加速统计测试方法.     

利用瞬态法提取岩样非Darcy流渗透特性

建立了一种测定岩样非Darcy流渗透特性试验系统的动力学模型.基于岩样两端孔隙压差的时间序列,利用差分计算或曲线拟合得到渗流速度及其变化率的时间序列.通过线性回归,得到岩样的Forchheimer非Darcy流渗透特性,即渗透率、非Darcy流β因子和加速度系数.试验结果表明,无论岩样处于峰前还是峰后应力状态,岩样中的渗流都不服从Darcy定律;当非Darcy流β因子为正时,非Darcy流的渗透率κ小于Darcy流的渗透率κD;渗透率(κ和κD)、非Darcy流β因子和加速度系数可近似表示为应变的幂指数函数;三种渗透特性中的每两种整体上存在幂指数关系;在加载的初始阶段,由于孔隙和微裂隙的压缩和闭合,渗透率随应变减小,而非Darcy流β因子和加速度系数随应变增大;随后,由于裂隙的扩展,岩样的渗透率迅速增大,而非Darcy流β因子和加速度系数迅速减小,并在峰值应力附近达各自的极值;由于围压的作用,峰后应力状态下岩样的渗透特性随应变的变化缓慢.图3,参18.     

三峡升船机的水动力计算

以加速度势为待求变量，在水动力学线性理论的框架下，建立了承船厢在升降过程受到加速度激励时，厢内流体和船体运动的求解方程，考虑了流体和船体运动间的耦合效应，问题用边界元方法求解；利用Green函数的一种几何约束，减轻了场点与源点重点时造成的奇异性，以及流域角点处确定立体角的麻烦，对自由表面的网络进行了特殊的划分，可适应多艘船舶在自由面上任意布置的情形，通过对程序进行多方面的验证，表明文中的理论和数值计算是合理的，可以用之于三峡升船机总体数值模拟的计算。