發(fā)布時間：2018-04-17 18:46

  本文選題：火災(zāi) + 固體可燃物　； 參考：《中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：對于固體可燃物來說,熱解是其熱轉(zhuǎn)化過程中的關(guān)鍵一步,也是第一步。固體可燃物的熱解過程高度復(fù)雜,涉及到一系列傳熱傳質(zhì)等物理輸運(yùn)過程和復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)過程,以及二者間的相互耦合。固體可燃物的熱解行為決定了后續(xù)燃燒、火蔓延等火災(zāi)發(fā)展階段。歸納總結(jié)構(gòu)建固體可燃物的熱解模型,繼而求解和分析這些可燃物的熱解模型參數(shù),掌握熱解行為的規(guī)律,是從機(jī)理層面分析和認(rèn)知這些物理化學(xué)作用,有利于更深層次的理解火災(zāi)動力學(xué)機(jī)理,有助于開發(fā)相關(guān)的火災(zāi)模型。是整個火災(zāi)過程研究的基礎(chǔ)。本文圍繞固體可燃物的熱解模型及參數(shù),主要展開了以下幾個方面的研究工作:典型火災(zāi)可燃物熱解模型參數(shù)求解方法研究。對典型的木質(zhì)纖維素類可燃物油菜秸稈熱解進(jìn)行研究,在通過熱重-紅外光譜聯(lián)用技術(shù)研究這種多組分可燃物的熱解特性及逸出氣體規(guī)律基礎(chǔ)上,基于非等溫動力學(xué)理論,利用三種無模式函數(shù)法求解熱解活化能隨轉(zhuǎn)化率的變化情況,同時利用主曲線法求解其熱解過程的機(jī)理函數(shù)。隨后,考慮多組分熱解,利用獨(dú)立平行反應(yīng)模型耦合粒子群算法求解模型中的動力學(xué)參數(shù)和化學(xué)計量參數(shù),并通過交叉驗證證明了所得到的熱解模型參數(shù)的合理性和預(yù)測性。固體可燃物混合物熱解參數(shù)的研究。針對火災(zāi)中研究較少的混合物的熱解過程展開研究,研究了兩種常見的固體可燃物—木質(zhì)纖維素類可燃物油菜秸稈和高分子聚合類可燃物廢舊輪胎在多重升溫速率下,按不同比例混合的混合物熱解的動力學(xué)特性。研究發(fā)現(xiàn)混合物的熱解不同于單材料的熱解,可以分為四個階段。對理論和計算的TG和DTG曲線分析表明混合物熱解之間存在著輕微的協(xié)同效應(yīng)。計算得到了固體可燃物共混熱解指數(shù),通過這些熱解過程中各類參數(shù)的分析,能夠更加深入的理解火災(zāi)中可燃物共同熱解的過程,為以后相關(guān)火災(zāi)模型的開發(fā)提供了有價值的參考。耦合敏感性分析理論的固體可燃物熱解模型參數(shù)研究。提出Box-Behnken實驗設(shè)計聯(lián)合Sobol方差分解法對模型參數(shù)進(jìn)行全局敏感性分析。首先在Box-Behnken實驗設(shè)計理論的指導(dǎo)下展開實驗,并在此基礎(chǔ)上,選擇質(zhì)量損失和反應(yīng)熱作為模型響應(yīng)變量,采用非線性回歸對熱解過程構(gòu)建模型,利用F檢驗、失擬分析、殘差分析等統(tǒng)計學(xué)手段對所得到的相應(yīng)熱解模型展開分析檢驗,論證了所構(gòu)建模型的可靠性和準(zhǔn)確性。最后基于Sobol法對所得的相關(guān)模型展開全局敏感性分析。結(jié)論顯示,對于質(zhì)量損失模型,三個輸入影響因素的重要性遵循以下順序:溫度混合比升溫速率;而對于反應(yīng)熱模型,重要性則為溫度升溫速率混合比。此外,熱解相關(guān)模型的一階、二階和總敏感度指標(biāo)的提出,得以從數(shù)學(xué)上量化了輸入?yún)?shù)及各參數(shù)之間的相互作用對熱解模型的影響程度,對今后熱解實驗的設(shè)計以及數(shù)值模擬的開展有著重要的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:In this paper , the pyrolysis model of solid combustible materials is studied . The pyrolysis model of solid combustible materials is studied . The pyrolysis behavior of solid combustible materials is studied .

【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X932

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1764818