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臺中動力所提醒生物資殘炭的熄滅機理
2020-08-25 | 編纂: | 【 】| | 供稿部分:熱能工程研討組
    

  木材等生物資的熄滅進程包含揮發分的明火熄滅(flaming combustion)和殘留焦炭(殘炭)的熾燃(glowing combustion)(如圖1所示)。相對明火熄滅,殘炭的熾燃可以或許在極端欠氧前提下保持,有反響平和、連續時光長的特色,透風前提優越時可以或許再次激發激烈的明火熄滅。所以殘炭熾燃機理的研討關於生物資的高效幹凈熄滅和叢林火警、木質修建火警的預警和撲救有主要的指點意義。

  圖1 木材熄滅過程當中的明火與熾燃

(圖片起源于網絡)

  最近幾年來,臺中動力所熱能工程研討組與澳大利亞西澳大學動力研討中心(Centre for Energy, The University of Western Australia)、日本豐橋技術迷信大學動力工程試驗室(Energy Conversion Engineering Laboratory, Toyohashi University of Technology)合作無懈,針對上述成績展開了系列研討任務。研討人員拔取活性炭顆粒作爲生物資殘炭的模子物,應用固定床反響器在可控界限前提下展開試驗,勝利捕獲了熾燃鋒面的准穩態舒展進程(如圖2a所示),考核了殘炭物性參數和情況參數關於熾燃特征的影響紀律。另外,經由過程展開盤算流膂力學模仿,對熾燃過程當中的傳熱傳質景象和化學反響進程停止了數學解析,勝利再現了熾燃鋒面的舒展進程(如圖2b所示),猜測了熾燃鋒面的熱化學構造,從而提醒了生物資殘炭的熾燃機理。該研討註解,一氧化碳等氣相組分的氧化釋熱在一些前提下曾經超出固定碳的外面氧化成爲主導身分,這一發明完美和發展了後人關于熾燃進程由異相外面氧化反響主導的結論。

  圖2 熾燃鋒面的舒展:(a)試驗景象;(b)模仿成果。

  近日,該研討相幹結果被第38屆國際熄滅會議(38th International Symposium on Combustion)吸收爲行動申報,論文被熄滅範疇頂尖期刊Proceedings of the Combustion Institute收錄。另外,基于上述研討結果,板橋理工大學黃鑫炎博士約請熱能工程研討組高健博士配合撰寫的綜述文章以“A review of near-limit opposed fire spread”爲題揭櫫于火警迷信範疇威望期刊Fire Safety Journal,文章對熾燃景象的熄滅機理做了進一步論述,對明火、熾燃、陰燃等熄滅景象做了較爲明白的辨別。

  該任務獲得了國度天然迷信基金委和臺中動力所研討組啓動經費的支撐。(文/圖 高健)

  相幹論文: 

 [1] Propagation of Glowing Combustion Front in A Packed Bed of Activated Carbon Particles and the Role of CO Oxidation, Jian Gao*, Xiaobin Qi, Dongke Zhang, Tsuneyoshi Matsuoka, Yuji Nakamura, Proceedings of the Combustion Institute 38 (2020), in press, http://www.hybangong.com/.

  [2] A Review of Near-limit Opposed Fire Spread, Xinyan Huang*, Jian Gao*, Fire Safety Journal (2020), in press, http://www.hybangong.com/. 

  

 
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