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掺混NH/乙烯同向射流扩散火焰碳烟生成热化学效应分析

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煤炭转化 2023年

作者：张丰刘倩倩孙静赟程斌顾明言林启富安徽工业大学能源与环境学院合肥综合性国家科学中心能源研究院

氨气(NH3)/碳氢燃料混合燃烧因可以降低氨的着火温度，提高燃烧火焰传播速度并减少CO2排放而成为国内外研究关注的热点，同时NH3/碳氢化合物燃料混合燃烧对碳烟生成的影响也引起了人们的兴趣。本研究以氨气、乙烯和氩气同向射流扩散火... 详细信息

氨气(NH3)/碳氢燃料混合燃烧因可以降低氨的着火温度，提高燃烧火焰传播速度并减少CO2排放而成为国内外研究关注的热点，同时NH3/碳氢化合物燃料混合燃烧对碳烟生成的影响也引起了人们的兴趣。本研究以氨气、乙烯和氩气同向射流扩散火焰为研究对象，采用消光法、快速插入测温法结合CHEMKIN模拟，研究了不同氨气比例(0%，10%，20%和30%)与乙烯混合燃烧后火焰中碳烟浓度分布、中心线温度分布以及氨气热效应和化学效应对碳烟生成的影响。结果表明：随着NH3掺混比例提高，碳烟的最大浓度减低，碳烟生成区域向火焰中心线与火焰下游移动；NH3掺混比例增大，火焰最高温度增大。CHEMKIN模拟中采用NH3-C2H4-PAH燃烧机理和脱氢加乙炔(HACA)碳烟生长机理，运用虚拟氨气(FNH3)得到了NH3的热效应与化学效应对碳烟生成的影响。模拟结果表明，随着氨气比例增加，碳烟的最大浓度减小。氨气的热效应对碳烟的抑制作用在掺混0～30%NH3时几乎呈现线性变化，而化学效应在氨气掺混比例小于10%时能显著抑制碳烟生成，当继续增大氨气掺混比例后，氨气的化学效应对碳烟的抑制作用逐渐减小。NH3的掺混使得多环芳烃(PAHs)、H、C2H2、C3H3的浓度降低和CN的浓度升高，抑制了碳烟前驱物的形成。模拟结果也表明NH3的化学效应对升高火焰温度、降低PAHs和碳烟浓度发挥着更加重要的作用，而热效应在抑制C2H2和C3H3的生成过程中作用更加明显。

关键词：氨气乙烯碳烟热效应化学效应

掺混NH_(3)/乙烯同向射流扩散火焰碳烟生成热化学效应分析

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煤炭转化 2023年第4期46卷 11-19页

作者：张丰刘倩倩孙静赟程斌顾明言林启富安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243002 合肥综合性国家科学中心能源研究院合肥230051

以氨气、乙烯和氩气同向射流扩散火焰为研究对象,采用消光法、快速插入测温法结合CHEMKIN模拟,研究了不同体积分数(0%,10%,20%和30%)氨气与乙烯混合燃烧后火焰中碳烟体积分数分布、中心线温度分布以及氨气热效应和化学效应对碳烟生成的... 详细信息

以氨气、乙烯和氩气同向射流扩散火焰为研究对象,采用消光法、快速插入测温法结合CHEMKIN模拟,研究了不同体积分数(0%,10%,20%和30%)氨气与乙烯混合燃烧后火焰中碳烟体积分数分布、中心线温度分布以及氨气热效应和化学效应对碳烟生成的影响。结果表明:随着NH_(3)掺混比增大,碳烟的最大体积分数减小,碳烟生成区域向火焰中心线与火焰下游移动;随着NH_(3)掺混比增大,火焰最高温度增大;CHEMKIN模拟中采用NH_(3)-C 2H 4-PAH燃烧机理和脱氢加乙炔(HACA)碳烟生长机理,运用虚拟氨气(FNH_(3))得到了NH_(3)的热效应与化学效应对碳烟生成的影响,模拟结果表明,随着NH_(3)掺混比增加,碳烟的最大体积分数减小;氨气热效应对碳烟的抑制作用在NH_(3)体积分数分别为0%,10%,20%,30%时几乎呈现线性变化,而化学效应在NH_(3)体积分数小于10%时能显著抑制碳烟生成,当继续增大NH_(3)掺混比,氨气化学效应对碳烟的抑制作用逐渐减小;NH_(3)的掺混使得多环芳烃(PAHs),H,C 2H 2,C 3H 3的浓度降低和CN的浓度升高,抑制了碳烟前驱物的形成,模拟结果也表明,NH_(3)的化学效应对升高火焰温度、降低PAHs摩尔分数和碳烟体积分数发挥重要作用,而热效应在抑制C 2H 2和C 3H 3的生成过程中作用更加明显。

关键词：氨气乙烯碳烟热效应化学效应

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水蒸气热等离子体处理废焦油实验研究

应用化工 2022年第3期51卷 669-673页

作者：江贻满林启富刘成周孟月东中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 合肥综合性国家科学中心能源研究院安徽合肥230031

采用自行研制的直流电弧水蒸气热等离子体炬,直接以废焦油溶液为工作介质,无需额外放电气源,通过发射光谱进行等离子体诊断,通过分析气态产物和液态产物,研究焦油处理后产物性质,探讨可能的反应机理。结果表明,含焦油的水蒸气等离子体... 详细信息

采用自行研制的直流电弧水蒸气热等离子体炬,直接以废焦油溶液为工作介质,无需额外放电气源,通过发射光谱进行等离子体诊断,通过分析气态产物和液态产物,研究焦油处理后产物性质,探讨可能的反应机理。结果表明,含焦油的水蒸气等离子体气体温度为4600 K,废焦油经水蒸气等离子体处理后,气态产物主要含有H_(2)、CO、CO_(2)、CH_(4),其中以H_(2)、CO和CH_(4)为主的合成气含量高达67%以上。上述结果为高浓度废焦油的处理提供了一种新思路。

关键词：水蒸气热等离子体废焦油气体温度合成气

Axial uniformity diagnosis of coaxial surface wave linear plasma by optical emission spectroscopy

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Plasma Science and Technology 2022年第2期24卷 80-92页

作者：张文瑾卫新宇陈龙威林启富江贻满刘成周单家芳 Institute of Plasma Physics Hefei Institutes of Physical ScienceChinese Academy of SciencesHefei 230031People's Republic of China University of Science and Technology of China Hefei 230026People's Republic of China Institute of Energy Hefei Comprehensive National Science CenterHefei 230031People's Republic of China

The coaxial surface wave linear plasma with preeminent axial uniformity is developed with the 2.45 GHz microwave generator.By optical emission spectroscopy,parameters of the argon linear plasma with a length over 600 mm are diagnosed under gas pressure of 30 and 50 Pa and different microwave powers.The spectral lines of argon and Hβ(486.1 nm)atoms in excited state are observed for estimating electron excitation temperature and electron density.Spectrum bands in305–310 nm of diatomic OH(Σ-Π+A X22 i)radicals are used to determine the molecule rotational temperature.Finally,the axial uniformity of electron density and electron excitation temperature are analyzed emphatically under various conditions.The results prove the distinct optimization of compensation from dual powers input,which can narrow the uniform coefficient of electron density and electron excitation temperature by around 40%and 22%respectively.With the microwave power increasing,the axial uniformity of both electron density and electron excitation temperature performs better.Nevertheless,the fluctuation of electron density along the axial direction appeared with higher gas pressure.The axial uniformity of coaxial surface wave linear plasma could be controlled by pressure and power for a better utilization in material processing.

关键词： surface wave plasma low temperature plasma optical emission diagnosis

不同气氛低气压电容耦合放电等离子体对聚甲基丙烯酸甲酯表面的改性

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真空科学与技术学报 2019年第8期39卷 617-623页

作者：隋思源倪国华谢洪兵林启富赵彦君安徽大学物理与材料科学学院合肥230601 中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 安徽省医学物理与技术重点实验室合肥230031

利用低气压电容耦合放电等离子体对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面进行亲水改性,对比分析了Ar、N2、Air和O2四种等离子体放电气体和不同放电功率对其表面的影响。采用静态接触角、原子力显微镜、X射线光电子能谱分别对PMMA表面亲水性、粗... 详细信息

利用低气压电容耦合放电等离子体对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)表面进行亲水改性,对比分析了Ar、N2、Air和O2四种等离子体放电气体和不同放电功率对其表面的影响。采用静态接触角、原子力显微镜、X射线光电子能谱分别对PMMA表面亲水性、粗糙程度以及元素和官能团的组成进行了表征。以牛血清蛋白作为标准蛋白,检测处理后PMMA表面蛋白吸附量。结果表明,经等离子体处理后的PMMA表面亲水性和抗蛋白性能均有不同程度的改善,其中Ar等离子体主要起刻蚀的作用,N2、Air和O2等离子体在对PMMA刻蚀的同时,接枝的官能团对其表面性能的改变起到主导作用。当等离子体放电功率较低时,增加功率可以显著提高表面亲水性,且亲水性能的提高带动抗蛋白性能的增强。

关键词：等离子体甲基丙烯酸甲酯表面改性牛血清蛋白

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陕西省汉中天台山含磷岩系及其找矿

陕西地质 1986年第1期 19-28页

作者：林启富陕西省地质矿产局第二地质队

汉中天台山磷矿,位于秦岭海西褶皱带的南缘,与扬子地台毗邻（图1）,为汉中天台山—茶店—何家岩—金家河磷矿带的东段。含磷岩系的前代,因缺乏生物化石依据,一直没有解决。现根据1983年、1984年两年来在天台山磷矿雷家山、塔南坡等矿... 详细信息

汉中天台山磷矿,位于秦岭海西褶皱带的南缘,与扬子地台毗邻（图1）,为汉中天台山—茶店—何家岩—金家河磷矿带的东段。含磷岩系的前代,因缺乏生物化石依据,一直没有解决。现根据1983年、1984年两年来在天台山磷矿雷家山、塔南坡等矿区所获成果,以及笔者多年的野外工作实践,对含磷岩系的时代、层序及成矿特征等作一探讨,不妥之处,望指正。一、剖面描述天台山磷矿雷家山矿区斩龙垭剖面（图2）上覆下寒武统三道峡组（?）1 S2 段——整合——下寒武统三道峡组（?）1 S1 段34.61m6.黑色炭质千枚岩、炭质硅质板岩 28.13m5.泥质白云岩夹绢云千枚岩薄层 0.90m4.灰色含炭绢云千枚岩 2.64m

关键词：天台山泥质白云岩岩系下寒武统成矿特征磷块岩矿床薄层状炭质生物化石碳酸盐岩

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碳纤维石墨化技术综述

材料导报 2022年第17期36卷 51-58页

作者：卫新宇张文瑾陈龙威刘成周林启富江贻满王晓洁中国科学院等离子体物理研究所合肥230031 中国科学技术大学科学岛分院合肥230026

高性能碳纤维具有极大的应用价值,碳纤维在石墨化后含碳量可达99%,且其拉伸模量和导电性能显著提升,热膨胀系数接近于0,适用于昼夜温差大的太空环境。因此,石墨化碳纤维被广泛应用于航天航空等尖端技术领域。石墨化设备和手段是制备高... 详细信息

高性能碳纤维具有极大的应用价值,碳纤维在石墨化后含碳量可达99%,且其拉伸模量和导电性能显著提升,热膨胀系数接近于0,适用于昼夜温差大的太空环境。因此,石墨化碳纤维被广泛应用于航天航空等尖端技术领域。石墨化设备和手段是制备高性能石墨纤维的关键,本文将石墨化设备按生产工艺和加热方式分为连续式和非连续式、间接加热式和直接加热式,分别介绍了电阻加热、感应加热、等离子体加热、微波加热、激光加热、γ射线加热和催化加热等石墨化技术,综述了上述石墨化方法和设备的优缺点,讨论并分析了碳纤维石墨化过程中微观结构的变化及其与碳纤维性能的关联性,指出如何更新和优化传统石墨化设备,来克服当前石墨化设备能耗高、成本高、效率低的缺点,为未来研发新兴的石墨化工艺、设备以及制备结构完备、性能优异的石墨纤维提供重要的参考和经验。

关键词：碳纤维石墨化结构与性能等离子体

Degradation of Alizarin Red by Hybrid Gas-Liquid Dielectric Barrier Discharge

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Plasma Science and Technology 2014年第11期16卷 1036-1041页

作者：林启富倪国华江贻满吴文伟孟月东 Institute of Plasma Physics Chinese Academy of Sciences

A system based on dielectric barrier discharge （DBD） with improved discharge sta- bility and homogeneity was used for the degradation of Alizarin Red （AR）. This special structure of the DBD system is characterized by the high voltage electrode, which is covered with a quartz tube and partially immersed in water, and by directly using the water as the ground electrode. A transition was realized from the filamentary mode for the conventional structure of the DBD to the semi-homogeneous mode for such a configuration of the plasma discharge. The spectra of plasma are dominated by N2 molecular lines in the ultraviolet-A radiation region. Plasma degra- dation of AR in this system exhibited pseudo-first-order reaction kinetics. The degradation rate of AR reached 95% or so after 14 min treatment under favorable conditions. Alkaline conditions are favorable for the degradation of AR. The increase of conductivity of the solution, input power and usage of oxygen bubbling could enhance AR degradation.

关键词： water purification degradation alizarin red dielectric barrier discharge

十字形PEC短柱偏压性能及承载力计算方法研究

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建筑钢结构进展 2024年

作者：李媛萍林启颖李国飞暨南大学重大工程灾害与控制”教育部重点实验室暨南大学力学与建筑工程学院

采用有限元模拟和理论分析相结合的方法，研究了十字形PEC短柱的偏压力学性能并推导出其偏压承载力计算公式。首先利用ABAQUS有限元软件进行数值建模，分别考察在大偏压和小偏压作用下试件的破坏模式和破坏机理，并通过参数分析，研究... 详细信息

采用有限元模拟和理论分析相结合的方法，研究了十字形PEC短柱的偏压力学性能并推导出其偏压承载力计算公式。首先利用ABAQUS有限元软件进行数值建模，分别考察在大偏压和小偏压作用下试件的破坏模式和破坏机理，并通过参数分析，研究混凝土强度、钢材强度、加载角和肢厚比等参数对试件力学性能的影响规律。研究结果显示：在大偏压和小偏压破坏时，主钢件均非全截面屈服，而是在中性轴附近存在弹性核；在小偏心受压时，提高混凝土强度等级可明显增加试件的极限承载力，而在大偏心受压时，提高混凝土强度等级对极限承载力的影响会随着偏心距的增大而减小；提高钢材强度等级无论在大、小偏压情况下均可有效提高十字形PEC柱的极限承载力。另外，本文还分别推导了十字形PEC柱在单偏压和双偏压作用下的N-M曲线简化计算公式，经验证公式具有较好的准确性，可为工程应用提供参考。

关键词：十字形PEC短柱单向偏压双向偏压极限承载力 N-M曲线