不同质量流量下正癸烷的裂解换热特性

碳氢燃料裂解吸热反应是超燃冲压发动机实现主动冷却所利用的重要手段。为探究不同燃油流量下冷却通道中的裂解换热特性,本文通过设置不同质量流量,不同出口温度探究了正癸烷的热沉、转化率、壁面温度以及结焦情况,确定了正癸烷在不同质量流量下的裂解换热特性。结果表明正癸烷在高温时化学反应对停留时间的影响减弱,停留时间对化学反应的影响得到增强。正癸烷的气相产物分布随着质量流量变化而变化,烷烃含量随质量流量增大而减少,烯烃含量随质量流量增大而增加。发现了低流量高出口温度情况下正癸烷的裂解强化换热现象,发生裂解强化换热时壁温会显著下降。同时通过裂解残液的色谱分析,得到了结焦反应迅速增强的温度与流量。     

航空燃料结焦深度的光度法评价

飞行器在高速飞行时,吸热型碳氢燃料实现吸热反应的主要途径是燃料裂解,而裂解过程伴随的结焦成为高速飞行器应用碳氢燃料的主要障碍之一。对于结焦程度的了解和评价是目前关注的一个主要问题,因此建立一种简单快速评价结焦深度的方法有着重要的意义。基于裂解残液中多环芳烃对残液颜色的影响建立了一种评价航空燃料结焦深度的光度法。根据裂解残液的吸光度对碳氢燃料的结焦情况进行比较分析和半定量评价;对比不同压力、不同流量、不同裂解管径下裂解残液的吸光度和实际的结焦情况验证了该方法的可行性和重复性。从而为碳氢燃料结焦深度的比较分析和半定量评价提供了一种有效的手段。     

TiN和TiC涂层对碳氢燃料裂解结焦的影响

采用化学气相沉积(CVD)法,在304型不锈钢管道内壁分别沉积了TiN和TiC涂层,并采用SEM、EDS、金相显微镜和热冲击等方法对其进行了性能表征和测试。结果表明,两种涂层均匀致密,TiN涂层厚度为7.24μm,TiC涂层为11.52μm,且均具有良好的结合强度。为评价涂层抑制结焦效果,选用某碳氢燃料A,采取程序升温法进行超临界裂解实验,当反应管前后压差超过1 MPa时停止实验,结果表明,304空白管由于严重结焦,在650℃只运行了180 s;而TiC和TiN涂层管分别在780℃运行了275和1560 s。通过压差、产气组成和积炭微观形貌的综合分析表明,TiN、TiC涂层均呈现出优良的抑焦效果,且TiN涂层抑焦效果更优。     

1, 3-丁二烯热裂解的动力学计算与模型研究

1, 3-丁二烯是碳氢燃料燃烧和裂解过程中生成的一种重要产物,也是形成多环芳烃(PAHs)的一种重要前驱体。目前,关于1, 3-丁二烯燃烧实验以及机理的研究较多,但是其热裂解机理的研究较少。本文在B3LYP/CBSB7水平下对1, 3-丁二烯裂解过程中相关反应的反应物、产物以及过渡态进行了几何结构优化和频率计算,并通过组合方法CBS-QB3计算得到了单点能和热力学参数。对于紧致过渡态的反应和无能垒反应,分别采用过渡态理论(TST)和可变反应坐标过渡态理论(VRC-TST)计算其高压极限条件下的反应速率常数。计算得到的反应速率常数与已有文献报导的结果吻合较好。通过量子化学计算,对Hidaka等人提出1, 3-丁二烯的热裂解机理模型进行了更新和改进:更新后的机理模型包含45个物种和224步反应,并对更新后的机理模型进行了模拟验证。结果表明,更新的机理模型能更好地预测1, 3-丁二烯激波管裂解实验过程中C₂H₂、1-丁烯-3-炔(C₄H₄)以及苯(C₆H₆)主要产物的浓度分布,为进一步完善核心机理(C₀-C₄)模型提供了可靠的热、动力学参数。     

羟基磷灰石／胶原／植物多酚复合材料的研究

以原花色素、茶多酚等植物多酚为交联剂,采用低温原位合成法制备羟基磷灰石/胶原/植物多酚(HA/COL/PP)复合材料。对材料的形貌、热稳定性、溶胀性质进行了表征。结果表明,植物多酚的加入使复合材料中各成分结合更紧密,增加了复合材料的热稳定性,降低了复合材料的溶胀度。比较研究表明,添加原花色素对上述性能的改善更有效。为了考察加入植物多酚后复合材料的生物活性,分别对羟基磷灰石/胶原/原花色素(HA/COL/PA)、羟基磷灰石/胶原/茶多酚(HA/COL/TP)复合材料进行了体外矿化能力研究,观察到两种材料的表面都形成了新的矿化沉积层,说明加入了植物多酚不影响复合材料的体外矿化能力。因而,羟基磷灰石/胶原/植物多酚复合材料是一种有潜力的骨替代材料。     

流动注射热焓法测定浸取磷酸中三氧化硫

以测量钡离子与硫酸根离子沉淀反应热效应的热焓法为基础,采用合并带流路建立了测定浸取磷酸中三氧化硫的流动注射热焓法。该法在４．０－４２．０ｇ／Ｌ范围内可准确测定了ＳＯ３的含量。相对标准偏差为１．６％,标准加入回怍率为９６％－１０４％;测样速度为６０样／ｈ。