林火中的阴燃现象:研究前沿与展望

森林中的植物腐殖质和有机泥炭土的阴燃是地球上尺度最大的燃烧与火灾现象,造成了巨大的经济损失及跨国界的雾霾,并严重破坏了生态系统。本文综述了阴燃林火的基础燃烧理论和化学反应机理,总结了其点火、火蔓延和熄火的行为特性。同时,归纳了近年来泥炭阴燃火的研究动态,包括如何通过小尺度的阴燃实验理解大尺度的阴燃林火,如何构建阴燃的数值模型等关键科学问题。最后,探讨了阴燃林火问题在燃烧学、火灾科学、林学、生态环境学、地球物理等多学科的交叉研究热点和方向,以期对未来多学科的交叉研究提供必要的参考和科学指导。     

温度积分近似式研究

本文综述了最近十年来热分析动力学领域中温度积分近似式的最新研究进展,介绍了几种新的温度积分近似式的求取方法,评述了近似式之间的联系以及相应的积分法计算动力学参数的精度,总结了回避温度积分难题的方法,并对温度积分相关研究的发展趋势做出了一定的预测.     

基于差示扫描量热技术的生物质热解两步连续反应模型研究

采用差示扫描量热分析仪对我国的一种生物质试样在空气气氛中进行了实验, 发现试样从常温到923 K高温的低速升温过程中, 经历了两步明显的放热过程. 对放热机理的分析表明, 第一步主要是由半纤维素和纤维素的有氧热解过程控制, 第二步放热过程则受木质素热解和炭的氧化反应的共同作用. 采用等转化率方法和优化计算方法, 对热解过程的动力学模型进行了研究, 结果表明, 两步连续反应机理可用于描述生物质在空气气氛中热解的放热动力学.     

森林泥炭的热解特性及热解动力学

泥炭阴燃是森林地下火的主要燃烧形式之一, 研究泥炭的热解规律对认识其阴燃机理及地下火蔓延机理有重要意义. 本文使用荧光光谱分析技术测定了我国东北林区一种典型泥炭样品的主要元素组成, 并使用热重-差热分析(TG-DTA)技术研究了泥炭样品在惰性气氛中的热解规律. 实验结果表明, 泥炭样品主要由45种元素构成. 从常温到1073 K高温的升温过程中, 泥炭样品的质量损失过程可以分为三个阶段, 依次为水分损失阶段、有机质热解阶段和矿物质分解阶段. 对于泥炭阴燃密切相关的有机质热解阶段, 结合热分析动力学理论和优化计算方法, 建立了描述泥炭有机质热解动力学规律的三组分叠加反应模型.     

基于混合型遗传算法的森林可燃物热解动力学参数优化方法

森林可燃物热解动力学参数的优化计算是构建综合热解模型的关键步骤。传统的基于梯度的优化方法收敛速度快但全局寻优能力不足,基于“生物进化理论”的遗传算法具有全局寻优能力但收敛速度慢。本研究首先探讨了单纯的遗传算法对初始值设置的依赖,发现设定合适的初始值能够稳定计算结果,加快算法的收敛速度。针对初始值未知的情况,本文提出了将单纯的遗传算法与迭代算法相结合构建混合型遗传算法的流程。然后以樟子松松枝为例,采用热重分析仪开展了森林可燃物热解实验。假设可燃物热解失重过程遵循三步一级平行反应模型,通过对比单纯遗传算法和混合型遗传算法的收敛过程,发现混合型遗传算法能够快速地获取全局最优的动力学参数,显著地提高遗传算法的优化性能。     

阴燃材料受热升温过程分析

阴燃材料在受热升温过程中会发生热解吸热反应和氧化放热反应。通过将实验过程与无反应固体受热模拟过程进行对比,来分析阴燃反应的特点。分析显示,材料中的水分蒸发在低于100℃时发生;温度达到约180℃时材料开始发生热解;温度达到约280℃时氧化反应超过热解反应开始放热;温度达到约305℃时材料内部的总放热量开始大于总吸热量。分析的结论同一些文献中的结果也是一致的。     

通信工程专业课程设计的教学方法研究

主要研究了课程设计的教学方法和教学手段,提出了任务分解、人员分组,理论结果和测试结果比较分析的教学方法和手段,并简要描述了实施的效果.     

基于虚拟化技术的信息安全实验平台开发与应用

为满足网络信息安全实验教学的现实需求,充分考虑到仪器设备资源的利用率,本文基于虚拟化技术设计并实现了一套软硬结合的信息安全综合实验平台,提供满足信息安全专业教学需求的实验环境.其中:硬件作为系统的支撑平台,满足不同实验所需的环境;软件采用虚拟机的方式,集成各种软件环境,方便实验室的维护和建设.基于此平台开发了密码学及其应用、防火墙、入侵检测和漏洞扫描技术等多种实验内容,实验教学效果显著.