水平纤维质填充床阴燃过程的数值模拟

对上方具有空气掠过的水平纤维质填充床的阴燃点燃及阴燃波的传播进行了数值模拟。模型中考虑了燃料的热解、氧化降解和炭的氧化反应,并将热解和氧化降解气体产物分成ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２、Ｈ２Ｏ和ＣＨ４,填充床表面及其上方设ＣＯ气相氧化反应。计算表明,填充床表面的辐射散热量的大小对阴燃波结构影响很大。     

介质阻挡放电分解甲醇发射光谱分析

利用光学多道分析系统（Optical Multiple Analysis -OMA），采用发射光谱方法，对甲醇气体介质阻挡放电 (dielectric barrier discharge---DBD)分解制氢过程进行了实验研究.通过对甲醇气体DBD放电等离子体荧光光谱的归属，确定了甲醇放电的主要荧光产物为CO、OH、H和CH；另外，还对CO和Ｈａ的荧光辐射强度随放电时间的演变过程进行了实验研究，发现在放电初始阶段，CO和Ｈａ的荧光辐射强度随放电时间急剧增强，表明了DBD放电能有效地分解甲醇气体，并由此对甲醇分解过程进行了分析讨论.在放电等离子体甲醇制氢过程中，最终产物是H2和CO；H2主要来自于ＣＨ２Ｏ分解以及甲醇分解产生的H原子直接生成；CO主要来源于ＣＨ２Ｏ分子分解产生.ＣＨ２Ｏ是甲醇分解制氢过程中一个关键的中间产物.     

甲酸分子的紫外光解

用时间分辨富里叶红外发射谱久,研究了２４８ｎｍ激光光解甲酸体系,检测到振动激发态产物ＣＯ,ＣＯ２及Ｈ２Ｏ的红外发光,由引得到光解的两个通道：ＨＣＯＯＨ→ＣＯ＋Ｈ２Ｏ及ＨＣＯＯＨ→ＣＯ＋Ｈ,光谱拟合获得新生ＣＯ,ＣＯ２的振动布居,并求出两个通道的分支比。发现初生产物ＣＯ２的振动布居有明显反转,生成ＣＯ通道的贡献大于生成ＣＯ２的通道。     

CO2与氯氧化镁反应的红外光谱研究

用红外光谱对二氧化碳气体与氯氧化镁，５Ｍｇ（ＯＨ）２．ＭｇＣｌ２．８Ｈ２Ｏ和３Ｍｇ．Ｃｌ１２．８Ｈ２Ｏ，反应过程进行了研究。用２ＭｇＣＯ３．Ｍｇ（ＯＨ）２．８Ｈ２Ｏ化合物和在空气中不同时间的碳化产物的红外光谱对比和讨论，由红外光谱的峰变化反应了镁离子不同结构特征。证明了氯氧化镁碳化过程Ｍｇ－ＣＯ３键的反应机理。     

四—（对—羟基苯基）卟啉在水／三氟乙酸溶液中J—聚集的光谱研究

本文研究了四－（对－羰基苯基）卟啉（ＴＣＰＰ）在Ｈ２Ｏ／ＣＦ３ＣＯＯＨ、Ｈ２Ｏ／ＣＣＩ３ＣＯＨ和Ｈ２Ｏ／ＣＨ３ＣＯＯＨ溶液中的ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱、荧光光谱和拉曼光谱。实验表明,ＴＣＰＰ在Ｈ２Ｏ／ＣＨ３ＣＯＯＨ和Ｈ２Ｏ／ＣＣＩ３ＣＯＯＨ溶液中以分子态的Ｎ－质子化卟啉Ｈ８ＴＣＰＰ＾２＋存在,而在Ｈ２Ｏ／ＣＦ３ＣＯＯＨ中则形成Ｈ８ＴＣＰＰ＾２＋的Ｊ－聚集体。Ｊ－聚集体显示,ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱和荧光光     

一类新颖含C60复合材料的合成及其光限制效应的研究

报道了在Ｃ６０与ＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３中的胺基反应生成Ｃ６０－ＮＨ２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３物质后引入ｒ－缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷「ＣＨ２ＯＣＨＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３，３－Ｇｌｙｃｉｄｏｘｙｐｒｏｐｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ，简称ＫＨ５６０」与二甲基二乙氧基硅烷「（ＣＨ３）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）２，Ｄｉｅｔｈｏｘｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ     

三代微光管防离子反馈Ａｌ２Ｏ３ 膜电子轰击放气成分分析

 为了解决防离子反馈Ａｌ２Ｏ３膜污染对三代微光管ＧａＡｓ光电阴极灵敏度的影响,用四级质谱计对制管超高真空室残气、无膜微通道板（ＭＣＰ）和带Ａｌ２Ｏ３膜ＭＣＰ在电子轰击时的放气成份进行分析。结果表明,带Ａｌ２Ｏ３膜ＭＣＰ放出有对阴极光电发射有害的Ｃ、ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯ、Ｈ２Ｏ２和ＣXＨY化合物,它们来源于Ａｌ２Ｏ３膜制备过程的质量污染。经过对制膜工艺质量进行改进,制备出了放气量小于２×１０－９ Ｐａ且无ＣＸＨＹ化合物气体的Ａｌ２Ｏ３膜。     

长寿命导H^＋全固态电致变色器件的研究

研究了导Ｈ＾＋离子全固态电致变色器件性能退化摧在机制，发现有两个因素导致器件性能退化，在器件褪色过程中，存在于ＷＯ３薄膜中的水份将导致ＯＨ＾－在ＷＯ３中积累而在其中产生碱性环境，ＷＯ３溶于碱性环境而生成钨酸盐，在较高电压作用下Ｈ２Ｏ电解释放出气体Ｈ２和Ｏ２而使膜层剥落，通过改进器件结构和改善制备工艺条件，获得了光学密度高达０．５，着色／漂白（Ｃｏｌｏｒ／Ｂｌｅａｃｈ）循环次数高达１０＾６以上的性能     

氮气对CH3NO2＋O2快速反应抑制机理的研究

采用激波管技术、光电探测技术及高速数据采集系统研究氮气对ＣＨ３ＮＯ２＋Ｏ２快速反应的抑制作用，通过探测ＣＨ３Ｏ、ＣＨ的辐射强度随氮气加入量的变化关系，分析氮气抑制反应进行的微观机制，得出了氮气抑制ＣＨ３ＮＯ２＋Ｏ２快速反应的主要过程是通过基元反应Ｎ２＋Ｏ→Ｎ２Ｏ消毁掉自由原子Ｏ，从而使自由基ＯＨ、ＣＨ的产量大为减少，支链反应不能继续进行下去，阻碍爆轰反应的实现。     

高温下H_2─Ar、H_2O─CO_2混合气体中H_2O分子谱线的半宽度

本文用ＩＯＳ方法和我们改进的Ｂｕｃｋｉｎｇｈａｍ势计算了Ｈ２Ｏ—Ａｒ、Ｈ２Ｏ—ＣＯ２混合气体中Ｈ２Ｏ分子谱线在高温下（６００Ｋ、９００Ｋ、１２００Ｋ、１５００Ｋ）的压力展宽半宽度。分析了谱线半宽度随温度变化的规律，同时也讨论了半宽度和被加宽分子大小的关系。     

CO和CO2气体红外光谱技术在火灾早期探测中的应用研究

通过对现有各种火灾探测方法进行归纳分析,提出以CO和CO2作为探测特征参量的傅里叶红外-光谱技术早期火灾探测新方法,并在此基础上建立了完善的早期火灾实验系统.通过大量真假火灾实验得出常见材料在火灾发生过程中产生气体浓度的变化特征:真实火灾产生出大量的CO和CO2,浓度变化非常有规律;假火灾只产生极少量的CO,且浓度变化杂乱无章.从浓度数据中提取出火灾发生的特征信息制定探测算法就可以有效地提高早期报警的分辨率,降低火灾探测的误报率.     

火灾烟气中CO2和CO的释放特性研究

火灾产生的有害烟气是造成人员伤亡的主要原因。火灾科学研究中,研究者对CO_2和CO研究较多,但对它们的释放过程和机理研究很少。本文利用国际文献中评价材料毒性的原始实验数据,从烟气毒性物质释放的角度,分析了火灾烟气中 CO_2和 CO的释放特性,特别是分析了通风量的影响机理。在此基础上,进一步研究发展出一个与动态释放过程相关的烟气危害性评价体系,从而在释放规律与材料选择、实际火灾中人员的逃生过程之间建立起直接联系。     

Open-path Fourier transform infrared spectrometry characterization of low temperature combustion gases in biomass fuels

Accurate determination of gas concentration emitted during thermal degradation (pyrolysis) of biomass in forest fires is one of the keypoints in recent research on physical-based fire spread models. However, it is a very cumbersome task not well solved by classical invasive sensors and procedures. In this work, a methodology to use open-path Fourier transform-based infrared (OP-FTIR) spectrometry has been applied as a remote sensing technique that permits in situ, non-intrusive and simultaneous measurements. Main gaseous by-products (CO, CO₂, CH₄ and NH₃) have been measured and quantified in terms of path-integrated concentrations. Different emission ratios have been determined for the species under study. These results can help to simplify the modelling of pyrolysis processes inside the physical-based models for fire spread.     

抑制损伤发展的CO_2激光修复技术及机理研究

熔石英表面激光损伤发展问题一直制约着激光器的运行通量。采用CO2激光在线熔融修复损伤点,修复后形成一个光滑的高斯坑,去除了损伤点中的裂纹,平滑了凹凸不平的表面,并且在紫外脉冲激光作用下,修复斑再次产生损伤的阈值高于熔石英元件的损伤生长阈值。因此CO2熔融修复技术能有效地抑制损伤发展。通过分析CO2激光作用下熔石英表面的温度分布,讨论修复坑的形成过程,确定激光参数对修复效果的影响,为寻找最佳修复参数提供理论基础。同时利用原子力显微镜(AFM)、轮廓仪细致分析损伤点和修复斑的微细结构,采用有限差分时域方法计算损伤点和修复斑周围的光强分布,探索消除裂纹和平滑表面对抑制损伤生长的作用。     

基于傅里叶变换红外光谱探测的火灾早期过程特征信息研究

通过对火灾过程中各种特征参量进行分析,提出采用CO作为早期火灾探测的探测对象,并在此基础上建立起基于傅里叶变换红外光谱仪的完善试验系统。通过该实验系统进行了大量早期火灾加热阴燃及燃烧试验,经过光谱定量分析得到其各自CO浓度变化数据。在数据分析的基础上通过时间序列分析建模建立起CO浓度数据的二阶自回归模型,提取出表征火灾整体特性的过程特征信息参数1和2。通过相平面分析表明:真假火灾的过程特征信息参数具有明显的区域分布差异性,利用这种特性可以快速将真假火灾分辨出来。大量试验结果证实该探测方法能够在火灾发生早期及时对真假火灾进行有效辨别。     

Characterization of forest fuels in a Mass Loss Calorimeter by short open-path FTIR spectroscopy

A FTIR spectroradiometer working in a short open-path configuration has been implemented coupled to a Mass Loss Calorimeter to measure in situ and simultaneously the concentrations of the main gaseous carbon-related by-products from the combustion of forest fuels. A proper methodology to retrieve accurate values of CO and CO₂ concentrations has been developed. This methodology includes the determination of the true optical path of the exhaust gases by using an infrared camera imaging at 4.4 μm. Average factors have been calculated to correct the effect of the temperature in the retrieval procedure. The determination of temporal evolution of CO and CO₂ concentrations has allowed the characterization of the combustion dynamics of the samples. These results open the door to further extensions of the method to the measurement and characterization of forest fuels in a field-scale fire.     

基于光谱分析的油料池火内部传热特性研究

油料池火焰内部分为不同燃烧区域,目前对油池火内部传热特性研究较少。针对油池火内部传热特性研究不足的现状,构建了红外火焰光谱测试系统,研究分析了92#汽油、95#汽油及润滑油池火焰红外光谱特性,对油池火焰不同燃烧区域的光谱信息进行了提取分析,结果表明:三种油料池火焰光谱特征相似,存在多个CO2,H2O及炭黑颗粒等燃烧产物的特征发射波段,3.4μm处C—H伸缩振动峰明显;火焰烟气区主要光谱特征为4~4.5μm波段范围内高温CO2发射峰,该区域火焰与空气换热剧烈,温度变化不稳定,火焰脉动频率较高;火焰间歇区的光谱特征是4~4.5μm波段范围内高温CO2发射峰,与烟气区相比,火焰间歇区脉动频率相对较低;与烟气区及间歇区相比,火焰连续区燃烧较为稳定,该区域的光谱特征明显,在2.5~3μm波段范围内炭黑粒子发射光谱强度较高,且在3.4μm处存在C—H伸缩振动峰,表明油料池火焰光谱3.4μm处的特征峰由高温油蒸汽产生。油池火焰不同燃烧区域光谱特征分析表明,油池火焰液态油表面的"富燃料层"吸收火焰传热,引起3.4μm附近油蒸汽分子能级的改变。油池火焰不同燃烧区域发射光谱强度计算表明,火焰连续区的强度最大,其次为间歇区,火焰烟气区与空气对流强烈,测得的发射光谱强度最低。研究结果为火焰—油料传热模型的修正提供了参考。     

火灾烟气危害性气体在狭长通道内水平方向迁移的模拟实验研究

利用狭长通道的小型实验台模拟研究了火灾烟气毒性成分在水平方向上的迁移规律.结果发现,火灾烟气危害性成分水平方向上的演变非常相似,而不同高度水平面上的烟气成分浓度有些差别,这主要是建筑结构中各种开口或者空气流动造成的.数据表明,CO等气体到达浓度峰值的时间随着高度的降低而逐渐增加.其中,O2和CO2到达峰值的时间比较一致,而CO则与前两者不一致,整体滞后80秒左右,这可能因为热烟气在传播过程又新生成了CO.     

Time-Resolved FTIR Study on the Reaction of CHCl2 with NO2

采用时间分辨傅立叶变换红外发射光谱(TR-FTIR)研究了环境化学中重要的氯代甲基CHCl2和NO2分子的反应. 通 过0.5 cm-1高分辨的TR-FTIR发射光谱观察到四种振动激发态产物CHClO、NO、CO和HCl，进而推测出CHCl2+NO2反应三个相应的产物通道. 其中，CO是CHCl2+NO2反应中首次观测到的产物，而HCl则是明确肯定存在的初级反应产物.     

Experimental and detailed kinetics modeling study of the fire suppressant properties of di(2,2,2trifluoroethyl) carbonate

To reduce the flammability of lithium-ion battery electrolytes, the fire suppressant effect of di(2,2,2trifluoroethyl) carbonate (DtFEC) was investigated experimentally and numerically using a new detailed kinetics model. DtFEC has a structure similar to diethyl carbonate (DEC), which is a very common component of battery electrolytes. This similar structure should allow for an integration of the fire suppressant without excessive degradation of the battery performance. To validate the model and assess the fire suppressant potential of DtFEC, several kinds of experiments were performed around atmospheric pressure. The high-temperature chemistry of DtFEC was investigated in shock tubes by measuring ignition delay times for a DtFEC/O₂/Ar mixture and by measuring the CO formation during its pyrolysis using a laser absorption diagnostic. DtFEC's fire suppressant potential was assessed by measuring the effects of a small DtFEC addition on the ignition delay times and laminar flame speeds of well-known fuels, namely H₂ and CH₄. A model was assembled using a well-validated and modern base mechanism (NUIGMech1.1) coupled with existing chemistry for fluoroalkanes. Using ab-initio calculations, the DtFEC module and corresponding thermodynamics data were implemented. The resulting model performs well at predicting the global kinetics data (ignition delay time, laminar flame speed), but improvements on CO time-history profiles are still necessary.