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煤自燃气/瓦斯预混燃料的层流燃烧特性
1
作者 刘宇 王凯 +3 位作者 田富超 白洁琪 罗蒙蒙 曾文 《能源研究与利用》 2024年第3期20-23,29,共5页
为深入研究煤自燃气掺混对瓦斯层流燃烧特性的影响,本文采用Chemkin化学反应动力学软件开展初始温度、初始压力、当量比、煤自燃气掺混比等因素对瓦斯层流燃烧速度影响的计算研究。结果表明:在0.7~1.3范围当量比工况下,不同阶段煤自燃... 为深入研究煤自燃气掺混对瓦斯层流燃烧特性的影响,本文采用Chemkin化学反应动力学软件开展初始温度、初始压力、当量比、煤自燃气掺混比等因素对瓦斯层流燃烧速度影响的计算研究。结果表明:在0.7~1.3范围当量比工况下,不同阶段煤自燃气掺混对瓦斯层流燃烧速度的影响不同,潜伏期与自热期煤自燃气掺混对层流燃烧速度影响差距较小,而自热期与自燃期煤自燃气掺混对层流燃烧速度影响差距较大;随着煤自燃气掺混比增加,煤自燃气/瓦斯预混燃料的层流燃烧速度逐渐增大,同时,研究发现,预混燃料层流燃烧速度随初始温度的升高而增大,随初始压力的升高而减小。 展开更多
关键词 煤自燃气 瓦斯 预混燃料 化学反应动力学 层流燃烧速度
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针环式电极大气压下氩气等离子体射流长度影响因素研究
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作者 田富超 陈雷 +2 位作者 裴欢 白洁琪 曾文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3682-3689,共8页
为掌握反应器结构参数和放电参数对大气压非平衡等离子体射流(N-APPJ)的射流长度的定量影响,设计了多结构的针-环式电极氩气等离子体射流装置,分别研究了放电电压、电极间隙、高压电极放电末端与接地电极的距离及氩气体积流量对射流长... 为掌握反应器结构参数和放电参数对大气压非平衡等离子体射流(N-APPJ)的射流长度的定量影响,设计了多结构的针-环式电极氩气等离子体射流装置,分别研究了放电电压、电极间隙、高压电极放电末端与接地电极的距离及氩气体积流量对射流长度的影响,并采用发生光谱法对该反应器产生的等离子体电子激发温度进行了计算。结果表明:等离子体射流的最大长度可达80 mm;高压电极放电末端与接地电极之间的距离越大,射流长度越长但不是线性增长;射流长度随电极间隙的增加呈现先增大后减小的趋势且在电极间隙为4.5 mm时该射流达到最大长度;随着氩气体积流量的增加,等离子体射流长度也呈现出先增大后减小的趋势且减小的幅度较低;电子激发温度在高压电极和接地电极处较高,两电极之间部分次之,在石英管出口处会有比较明显的下降。 展开更多
关键词 大气压等离子体射流 介质阻挡放电 射流长度 电极结构参数
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大气压下氦气、甲烷、空气等离子体射流发射光谱诊断研究
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作者 田富超 陈雷 +2 位作者 裴欢 白洁琪 曾文 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2694-2698,共5页
在等离子体射流的辅助下,液体的雾化特性能够得到一定程度的改善,等离子体辅助雾化具备应用于超细水雾抑制瓦斯爆炸领域的潜力。然而,由于等离子体射流中存在的多种活性粒子对于燃烧存在促进作用,因此有必要对瓦斯气体存在的条件下等离... 在等离子体射流的辅助下,液体的雾化特性能够得到一定程度的改善,等离子体辅助雾化具备应用于超细水雾抑制瓦斯爆炸领域的潜力。然而,由于等离子体射流中存在的多种活性粒子对于燃烧存在促进作用,因此有必要对瓦斯气体存在的条件下等离子体中的活性粒子种类进行定量分析。在大气压下开展了以氦气作为载气对预混的甲烷和空气进行介质阻挡(DBD)放电研究。结果表明,等离子体射流中的主要活性粒子为OH基团、N_(2)的第二正带系、CH基团、HeI原子以及少量的O原子,其中甲烷电离区的谱线主要集中在400~600 nm。增大峰值电压和氦气掺混体积流量比都可以有效提高等射流中活性基团的含量。采用N_(2)第二正带系的连续谱带做最小二乘线性拟合,对等离子体射流的振动温度进行了计算,得到大气压氦气/空气-甲烷等离子体射流的振动温度在2000~4000 K之间。随着峰值电压和氦气掺混比的增大,振动温度都呈现增大趋势。利用HeI原子激发能差较大的5条谱线做最小二乘线性拟合,对等离子体射流的电子激发温度进行了计算,得到大气压氦气/空气-甲烷等离子体射流的电子激发温度在3500~13000 K之间。随峰值电压的增大,电子激发温度表现出增大的变化趋势,随着氦气掺混比的增大,电子激发温度表现出减小的变化趋势,分析发现随着氦气体积流量的增大,使得射流发生器内的气流变快,带走了发生器内更多的热量,导致电子激发温度下降。 展开更多
关键词 介质阻挡放电 发射光谱 电子激发温度 振动温度
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CF_(3)H和CO_(2)抑制CH_(4)爆炸实验研究
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作者 白洁琪 白纪成 +3 位作者 梁运涛 王琳 宋双林 田富超 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2024年第5期122-130,共9页
为对比研究CF_(3)H和CO_(2)对CH_(4)爆炸特性的抑制效果,使用20 L球型爆炸压力测试系统分别测量对比2种抑制剂对CH_(4)在空气中爆炸极限范围的影响;研究了不同体积分数的2种抑制剂对CH_(4)体积分数9.5%爆炸压力参数影响,分析了2种抑制... 为对比研究CF_(3)H和CO_(2)对CH_(4)爆炸特性的抑制效果,使用20 L球型爆炸压力测试系统分别测量对比2种抑制剂对CH_(4)在空气中爆炸极限范围的影响;研究了不同体积分数的2种抑制剂对CH_(4)体积分数9.5%爆炸压力参数影响,分析了2种抑制剂针对CH_(4)在空气中爆炸的爆炸三角形。结果表明:CF_(3)H和CO_(2)均能缩小CH_(4)在空气中的爆炸极限范围,抑制CH_(4)至失爆所需CF_(3)H和CO_(2)体积分数分别为12.5%和21.5%;对比抑制CH_(4)体积分数9.5%的爆炸参数(反应峰值压力和升压速率),10%CF_(3)H的抑爆能力是等量CO_(2)的1.95倍和1.3倍,但是低于体积分数4%的CF_(3)H单独使用时对CH_(4)爆炸存在微弱的促进作用;2种抑制剂作用下的爆炸三角形显示CF_(3)H抑制下的可爆区域面积小于CO_(2),安全区域内CF_(3)H的窒息比是CO_(2)的57%。 展开更多
关键词 CH_(4)爆炸 瓦斯爆炸 CO_(2) CF_(3)H 爆炸极限 抑爆剂 爆炸压力 爆炸三角形
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