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粉尘爆炸一旦发生,极可能造成重大人员伤亡及经济损失。因此,构建准确的粉尘燃爆理论模型,可为粉尘燃爆防控、相关技术研发以及行业加工安全生产提供理论依据。针对木粉爆炸的试验数据,通过热力学基本原理及燃烧反应动力学对木粉爆炸最大压力进行理论建模。与Callé模型相比,本模型考虑了爆炸过程中爆炸压力受未燃烧木粉吸热的影响,并利用分子碰撞理论和过渡态理论修正了反应速率常数。利用本模型对试验数据进行拟合,得到最大爆炸压力理论计算值与试验值偏差最小为0.1%。此外,本模型还仿真计算了Callé模型未理论计算的3组不同质量木粉的试验数据,结果表明:以本模型计算得到的爆炸压力上升曲线与试验数据高度吻合,最大爆炸压力理论计算值与试验数据的平均偏差为1.3%左右;计算结果弥补了Callé模型的不足,并很好地诠释了试验现象。本模型进一步拟合了木粉质量连续变化情况下的最大爆炸压力曲线,最大爆炸压力先随木粉质量的增加而上升,在到达极大值后,再随木粉质量的增加而下降,与试验测量结果完全一致。通过对连续木粉质量的计算,本模型可以预估给定木粉质量时的最大爆炸压力,为燃爆的防控提供理论依据。 相似文献
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从燃烧动力学、热力学以及气体分子动力学理论出发,推导了木粉燃爆的动力学理论模型,对试验得到的所有木粉浓度的爆炸压力进行了理论仿真计算。与现有模型计算结果相比,试验模型对数据的拟合更好,不同浓度相应的最大爆炸压力理论计算也与试验结果更吻合。此外,利用试验理论模型还可以很好地拟合现有模型没有拟合的3种不同木粉浓度的试验数据,理论计算值与试验值的偏离最低为1%,平均偏离为5%。结果表明:木粉燃爆的最大爆炸压力先随木粉浓度增加而升高,并在中间某一浓度时达到极大值。随着浓度增加,最大爆炸压力反而呈现下降趋势。理论仿真计算结果与试验结果一致,弥补了现有模型存在的理论计算与试验测试不一致的缺陷。 相似文献
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在现有的、零星的木粉燃爆理论计算模型中,均没有考虑木粉的吸热效应,导致理论模型计算结果与试验测量数据之间存在较大的偏差。实际上,在木粉燃爆的放热反应中,除气体吸热外,木粉也会参与吸热。基于已有的木粉爆炸试验数据和木粉爆炸最大压力模型,充分考虑木粉吸热对燃爆压力的影响,构建了改进的木粉爆炸最大压力模型,并对已有的试验数据进行数值仿真计算。计算结果表明,在不同木粉质量和不同木粉粒径情况下,改进的模型理论计算值与试验数据更吻合,最小误差仅为1%。与已有的理论模型拟合结果相比,最大爆炸压力的理论值与试验值的吻合度平均提升了13%。理论计算也表明,在木粉爆炸过程中,木粉吸热与气体吸热的比值最高达0.24。因此,在木粉爆炸过程中,木粉吸热是一个不容忽视的重要因素。构建的改进模型可以更准确地计算木粉爆炸最大压力,研究结果对木粉燃爆防控及相关技术研发有重要的理论指导意义。 相似文献
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基于热力学定律以及燃烧化学反应动力学,考虑反应生成物所带来的热力学效应和木质粉尘的吸热效应,构建了木质粉尘燃爆的热力学自洽动力学理论模型。利用该模型对不同粒径和不同浓度的木质粉尘燃爆试验数据进行了模拟仿真,并与已有理论模型进行了对比。结果表明,在20 L爆炸球内反应生成物以及木质粉尘的吸热均随温度的升高迅速增加,最大爆炸压力值随之降低;采用本理论模型计算得到的最大爆炸压力与试验测量数据高度吻合,成功解决了已有模型存在的问题。此外,利用本理论模型计算了20 L爆炸球内气体的分子间距。在整个爆炸过程中,气体分子间距与分子直径的比值处于10.6～11.2区间内,即分子间距一直保持在分子直径的10倍以上,满足理想气体模型对气体分子间距的要求,充分证实了本研究所构建理论模型的热力学自洽性。本研究结果对除尘器、加料仓及传输管道泄爆面积的计算,以及相应隔爆装置的选择,对加工设备表面及管道内壁的热传感器和火花探测器的选择均有重要意义,对纤维板生产线中粉尘易爆设备的防爆和减灾技术研发具有理论指导价值。 相似文献
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采用正交试验法研究木粉种类、粒径分布、粉尘浓度和点火延时对木粉爆炸强度(最大爆炸压力、最大压力上升速率和达到最大爆炸压力的时间)的影响。结果表明:木粉种类、粒径分布、粉尘浓度和点火延时对木粉最大爆炸压力存在高度显著性影响,木粉粒径分布对木粉最大爆炸压力的影响程度最大;粒径分布和点火延时对木粉最大爆炸压力上升速率存在高度显著性影响,点火延时对木粉最大爆炸压力上升速率和达到最大爆炸压力的时间的影响程度最大。对于木粉达到最大爆炸压力的时间而言,仅点火延时存在高度显著性影响。此外,4种影响因素之间的交互关系对木粉最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率的影响较小。 相似文献
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采用造纸法对烟梗和烟末制烟草薄片纸基进行了实验研究,探讨了压榨对烟草薄片纸基性能的影响。结果表明,压榨压力从0 MPa上升至0.4 MPa,薄片纸基的抗张指数由17.27 N.m/g逐渐增加到23.69 N.m/g,撕裂指数由2.00 mN.m2/g下降至1.69 mN.m2/g,松厚度从2.43 cm3/g下降到1.80 cm3/g,紧度由0.41 g/cm3上升0.56 g/cm3,薄片纸基的透气度由1.20μm/(Pa.s)下降到0.04μm/(Pa.s),薄片纸基的填充值由7.23 cm3/g逐渐下降到6.08 cm3/g。随着压榨压力的增加,润湿性Max值(tW,max)和特征值(t95)呈相近变化规律,压榨压力为0 MPa时,tW,max值最小(0.097 s),t95值最小(0.442 s),烟草薄片纸基具有较好的渗透性能和较开放的表面结构。扫描电镜分析结果表明,在低压榨压力(<0.2 MPa)条件下,能够显著提高薄片纸基内部的孔隙率,有利于改善薄片纸基的填充值和透气度,并且可以提高薄片纸基的渗透性能。 相似文献
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以柠檬酸为交联剂,利用酯化交联工艺将功能主体分子β-环糊精接枝到杨木木粉表面制备β-环糊精/木粉(β-CD/WF)接枝共聚物,并用红外光谱仪、热重分析仪和酚酞探针分子技术进行表征.以Pb2+为吸附质,β-环糊精/木粉接枝共聚物为吸附剂,系统探讨接触时间、pH值、Pb2+初始浓度对吸附效果的影响.采用准一级动力学方程、准二级动力学方程、颗粒内扩散模型、Langmuir吸附等温方程、Freundlich吸附等温线方程对试验数据进行拟合.结果表明:β-环糊精不仅被接枝于木粉表面而且可以体现出包合活性;在298 K时,β-环糊精/木粉接枝共聚物对Pb2+吸附平衡的接触时间为30 min,适宜pH值范围为4～8,平衡吸附量随Pb2+的初始质量浓度增加而增加;Pb2+的吸附过程符合准二级动力学方程,即以化学吸附为主,颗粒内扩散不是唯一的吸附速率控制步骤;吸附符合Langmuir吸附等温模型,说明Pb2+的吸附属于单分子层吸附;吸附的吉布斯自由能变为负值,熵变和焓变分别为54.45 J/(mol·K)和13.75 k J/mol,即该吸附是能自发进行的吸热过程. 相似文献
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采用正交试验法探讨了各热压工艺因子对稻草刨花板薄木贴面的影响.试验结果表明:稻草刨花板表面饰贴薄木是切实可行的,进行0.2 mm厚水曲柳薄木贴面,在选用PVAC胶黏剂且涂胶量为100 g/m2的条件下,其较佳工艺参数分别为:热压压力为0.7 MPa、热压温度为100℃、热压时间为120 s;在选用GB-3胶黏剂且涂胶量为100 g/m2的条件下,其较佳工艺参数分别为:热压压力为0.8 MPa、热压温度为90℃、热压时间为180 s.进行0.6mm厚白橡薄木贴面,在选用PVAC胶黏剂且涂胶量为120g/m2的条件下,其较佳工艺参数分别为:热压压力0.8MPa、热压温度90℃、热压时间240 s;在选用GB-3胶黏剂且涂胶量为120g/m2的条件下,其较佳工艺参数分别为:热压压力0.7 MPa、热压温度90℃、热压时间180 s. 相似文献
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采用蒸汽爆破技术处理尾叶桉木材，研究蒸汽爆破对其主化学成分的影响，以及爆破材料用纤维素酶水解的工艺，确定了水解糖化条件：温度50qC，pH值4．8，酶用量25FPIU／g底物，底物浓度2％。结果表明，蒸汽爆破过程溶解出一定量的半纤维素和木质素，而纤维素基本不受损失，有利于提高酶解率；爆破前用硫酸预处理，木质素脱除率和木聚糖分解率在同样的爆破压力下比未用硫酸预处理的高。在最优的水解条件下，硫酸预处理，2．2MPa爆破的尾叶按木材多糖水解率达到82．43％，比未用硫酸预处理的提高36．86％。 相似文献
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In this study,the effects of microwave radiation intensity,radiation time and initial wood moisture content (MC) on the properties of temperature development in Eucalyptus urophylla wood samples during the microwave explosion pretreatment have been investigated using a new microwave pretreatment equipment.The results show that 1) with the increase of microwave radiation intensity and a decrease in initial wood MC,both the average temperature and its rate of increase in wood rise rapidly;2) with an increase ... 相似文献
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为提高木质粉尘火花检测的准确性,利用基于支持向量机(SVM)的物质分类方法检测木质粉尘火花。选取马尾松和杨木粉尘为研究对象,将两种粉尘分组点燃试验,获取火花和灰分的高光谱图像,提取感兴趣区域(region of interest,ROI)内的发光度数据进行预处理。利用感兴趣区域内的数据建立SVM分类模型,分别利用网格搜索法(GS)、遗传算法(GA)以及粒子群算法(PSO)对两类树种的SVM分类模型进行参数优化,并将三种参数优选方法的分类预测准确率进行对比。结果表明,三种优化方法均能够很好地检测两种树种的木粉火花,其中网格搜索法检测准确率明显高于其余两种,更适于木质粉尘火花探测,这为人造板生产过程中能够高效检测木质粉尘火花提供了一定的理论依据。 相似文献
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覃家锦 《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2001,21(2):78-81
采用当量孔口法进行气力除尘管路系统的设计计算.用BASIC语言编制了气力除尘管路系统的计算程序.将该计算程序编为1个主程序、8个子程序，应用于木工车间除尘系统的设计计算，可提高计算速度和精度，提高气力除尘管路系统的工作效率. 相似文献
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将针叶材的超微结构破坏分为细胞壁间分离和细胞壁断裂两种形式。在制备其超细木粉过程中,涉及到针叶材细胞的破壁力计算时,提出以细胞壁中存在大量的原生细观缺陷作为已存在的裂纹,将单一细胞壁看作是带有裂纹体受拉应力的平板,利用弹塑性断裂力学中J积分与积分路径无关这一常数的性质,避开裂纹尖端的弹塑性区域进行理论计算,应用J积分与应力强度因子在平面应力下的关系,计算出针叶材细胞壁断裂韧性的大小,并将不同针叶树种的木材细胞断裂韧性数值与其相应的细胞壁抗拉强度实验结果相比较,得出以此理论计算木材细胞断裂韧性值较为合理,表明利用J积分计算木材细胞壁断裂韧性这一方法是可行的。 相似文献
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通过野外定位监测试验,对干旱荒漠区灌草植被防风固沙、阻沙效应、风蚀和风沙沉降影响进行了研究,结果表明:灌草植被能显著增加地表粗糙度,是其具有防蚀、阻沙功能的内在机理;随着植被盖度的增加,输沙量、风(积)蚀量、沙尘沉降量均大大下降,固定沙丘、半固定沙丘随植被盖度的增加其输沙量较新垦沙地输沙量分别下降93.6%和59.8%,绝对风蚀量最大月份,固定沙地、半固定沙地绝对风蚀量仅为新垦沙地的32.6%和73.4%;沙尘沉降量的分布表现出共同的规律性,降尘均集中在4—6三个月,4月份最大,为总降尘量的1/4~1/2强,在水平和垂直梯度上各月降尘量差异显著。 相似文献
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应用热扩散技术测定帽儿山不同径级水曲柳样木生长季的树干液流,初步分析和对比优势木、中等木和被压木树干液流密度的特征及季节变化趋势。结果表明,水曲柳树干液流密度变化具有明显的昼夜节律性,中等木液流密度变化呈单峰曲线,被压木液流密度变化曲线近似梯形,优势木液流密度变化呈弧形曲线,水曲柳中等木液流密度明显大于被压木和优势木。不同天气条件下液流密度日变化规律大不相同,阴雨天液流密度值较小且变化曲线十分不规则,波动性较大,甚至出现多峰曲线。生长季,优势木和被压木日液流通量最大值均出现在7月初至8月耒,分剐为1032．481／（m^2·d）和l063．78I／（m^2·d）;中等木液流通量最大值出现在6月初至6月末,为2260．911／（m^2·d）;优势木和被压木日液流通量最小值出现在9月份,中等木日液流通量最小值出现在生长季未期。,随季节推移,生长季各月份液流密度均值基本逐渐减小,进入生长季末期（10月）基本处于微弱渡动状态。水曲柳优势木和被压木6月份和9月份液流密度平均值均小于中等木,7月份和8月份液流密度月平均值非常接近;中等木液流密度平均值6月份最大,优势木和被压木的液流密度最大月均值出现在7月份, 相似文献