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基于试验与模拟的隧道火灾移动风机应用研究

消防科学与技术 2023年第1期42卷 18-22页

作者：王万通赵荣煊郭赞权中国消防救援学院消防指挥系北京102202

在尺寸为96.0 m×2.0 m×2.5 m的隧道内进行了2种工况下的火灾试验,分析了移动风机纵向排烟的风量推算方法,并利用PyroSim建立了全尺寸模型进行数值模拟验证。试验与模拟数据表明:无纵向送风时烟气层特征高度分别为0.60,0.64m;在送风工... 详细信息

在尺寸为96.0 m×2.0 m×2.5 m的隧道内进行了2种工况下的火灾试验,分析了移动风机纵向排烟的风量推算方法,并利用PyroSim建立了全尺寸模型进行数值模拟验证。试验与模拟数据表明:无纵向送风时烟气层特征高度分别为0.60,0.64m;在送风工况下,试验中风机出口风量为9 798 m3/h,推算的全尺寸模型风机风量为117 576 m3/h,烟气逆流距离基本一致,分别为8.0,6.0 m,验证了推算方法的正确性。同时对风机形成的纵向气体流量进行了对比,结果表明:试验隧道中,风机营造纵向风流的能力更强。在隧道火场排烟训练过程中,可以根据推算的风量数据,判断训练是否达到预期目的。

关键词：隧道火灾试验数值模拟移动排烟风机风量

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鸡骨废弃物热解特性及动力学与热力学研究

热科学与技术 2023年第2期22卷 201-208页

作者：陈亚东张心怡魏朝阳赵荣煊刘联胜河北工业大学能源与环境工程学院天津300401

采用热重分析法对废弃鸡骨热解特性进行研究,分别在3种升温速率(10、20、30℃/min)下进行热解,结果表明:鸡骨的热解过程可分为三个阶段,分别为脱水阶段、蛋白质等有机物分解的挥发分析出阶段和碳酸盐等无机物的热解的碳化阶段。受样品... 详细信息

采用热重分析法对废弃鸡骨热解特性进行研究,分别在3种升温速率(10、20、30℃/min)下进行热解,结果表明:鸡骨的热解过程可分为三个阶段,分别为脱水阶段、蛋白质等有机物分解的挥发分析出阶段和碳酸盐等无机物的热解的碳化阶段。受样品热滞后影响,随升温速率的提高,样品的TG与DTG曲线向高温方向偏移。应用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法得到鸡骨热解动力学相关参数,活化能为236.00~462.00 kJ/mol。利用主曲线法得到样品反应机理函数为f(α)=(1-α)和f(α)=(1-α)^(3)。通过分析骨类厨余垃圾的热解过程,可以使废弃骨类资源得到优化配置。

关键词：鸡骨热重分析热解动力学热解热力学

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生物质燃料压力成型工艺参数优化研究

生物质燃料压力成型工艺参数优化研究

作者：赵荣煊华北理工大学

学位级别：硕士

秸秆作为可再生的生物质资源,取之不尽用之不竭,但生物质燃料具有密度小、质地疏松、不便运输等缺陷,阻碍了秸秆类生物质资源的回收和利用。生物质压缩成型技术是将废弃的生物质回收并加工制成具有一定密度,便于运输和储存的生物质成型... 详细信息

秸秆作为可再生的生物质资源,取之不尽用之不竭,但生物质燃料具有密度小、质地疏松、不便运输等缺陷,阻碍了秸秆类生物质资源的回收和利用。生物质压缩成型技术是将废弃的生物质回收并加工制成具有一定密度,便于运输和储存的生物质成型燃料。该技术符合我国的可持续发展的基本国策,有利于生物质资源合理的开发利用。通过对生物质环模压块机模具结构分析,研究了环模模具在压力成型过程中与秸秆物料之间相互受力情况,应用ANSYS Workbench有限元软件分析了模具的应力和应变趋势,研究了倒角与应力应变之间的关系,对环模结构进行了优化设计,并对优化前与优化后的模具进行了疲劳分析,得出了安全系数云图。通过实验室实验研究了试样的压缩成型最佳参数变量,分析了生物质压缩成型机理及其成型过程中物料含水率、粒径范围和成型压力三个影响因素对秸秆成型效果的影响。模拟结果表明,模具在使用过程中容易局部出现应力、应变集中现象,应力集中区域模具损坏最为严重;通过模具倒角处理后,应变、应力集中区域随着模孔倒角的半径增大而减少,当模孔倒角接近于圆形时模具优化效果最佳。实验结果表明,秸秆物料含水率控制在15%左右,粒径0～20mm,成型压力范围15～25MPa,生物质秸秆成型效果最佳。通过对生物质环模成型设备的模具优化及成型工艺最佳参数确定,延长了模具使用寿命,提高了生产效率,节约了生产成本,不仅经济效益可观,同时社会效益、生态效益显著,有利于生物质资源的开发利用和可持续发展。

关键词：生物质成型设备有限元分析压缩成型

基于ASPEN PLUS的烟气气氛下生物质气化模拟

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农业机械学报 2017年第6期48卷 278-283页

作者：刘联胜赵荣煊王高月杨楠楠王东计河北工业大学能源与环境工程学院天津300401

基于ASPEN PLUS平台利用气固反应动力学,在生物质热解气燃烧所产生的烟气气氛下,建立生物质热解气化模型。通过AKTS热动力学软件分析了生物质在模拟烟气(80%N2、17%CO_2、3%O_2)气氛下热解气化的反应动力学,并对比模拟值和实验值,验证... 详细信息

基于ASPEN PLUS平台利用气固反应动力学,在生物质热解气燃烧所产生的烟气气氛下,建立生物质热解气化模型。通过AKTS热动力学软件分析了生物质在模拟烟气(80%N2、17%CO_2、3%O_2)气氛下热解气化的反应动力学,并对比模拟值和实验值,验证模型的可靠性;对影响热解气化特性的气氛进行分析并确定反应釜数量。结果表明:基于ASPEN PLUS平台进行生物质气化模拟性能良好。生物质热解气化过程中,动力学参数活化能和指前因子随着反应的进行而变化;与氮气和氧气气氛相比,烟气气氛有利于CO产生,产气热值比实验值提高1.3倍。

关键词：生物质热解气化 ASPEN PLUS 烟气气氛

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秸秆环模式压块机模具优化研究

农机化研究 2016年第5期38卷 65-71页

作者：李海英赵荣煊滕军华张滔华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063000

针对秸秆环模式压块机的主要构件环模模具在使用中出现的磨损问题,对其进行优化处理。根据模具的工作原理,应用UG和ANSYS软件对模具进行建模与静力学分析,得出秸秆与模具应力与应变模拟分布情况。依据模拟结果,对模具进行4种组合的倒角... 详细信息

针对秸秆环模式压块机的主要构件环模模具在使用中出现的磨损问题,对其进行优化处理。根据模具的工作原理,应用UG和ANSYS软件对模具进行建模与静力学分析,得出秸秆与模具应力与应变模拟分布情况。依据模拟结果,对模具进行4种组合的倒角分析,得到了不同倒角时模具与秸秆的应力与应变分布云图,分析了模具与秸秆接触间应力和应变趋势及与倒角变化之间的关系,并对优化前与优化后的模具进行疲劳分析,模拟出安全系数云图。结果表明:模具在使用过程中容易出现应力、应变集中现象,集中区域容易造成模具损坏;模具倒角处理后,发现应力、应变集中区域随着倒角半径的增大而分散;当倒角接近于圆形时模具优化效果最好,模具整体安全系数提高,具有较好的实用性能,为环模结构进一步优化提供了依据。

关键词：环模模具倒角疲劳分析有限元模拟秸秆

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秸秆类生物质压力成型过程影响因素研究

农机化研究 2017年第2期39卷 220-225页

作者：姬爱民赵荣煊李海英张泽华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063000

以秸秆类生物质作为原料,采用压力成型设备,试验研究原料在成型过程中含水率、成型压力与原料粒度等因素对成型效果的影响。结果表明:含水率、成型压力与原料粒度等因素不仅影响成型产品的最终密度的大小,而且影响成型产品最终的成型效... 详细信息

以秸秆类生物质作为原料,采用压力成型设备,试验研究原料在成型过程中含水率、成型压力与原料粒度等因素对成型效果的影响。结果表明:含水率、成型压力与原料粒度等因素不仅影响成型产品的最终密度的大小,而且影响成型产品最终的成型效果,直接决定了成型产品的品质。经过综合分析可知:秸秆类生物质通过控制含水率在15%左右、粒径范围为0~20mm、成型压力控制为15~25MPa时,可以使成型产品的成型密度与成型效果达到最优值,为秸秆类生物质成型提供最佳的工艺参数。

关键词：生物质固化成型含水率原料粒度成型压力

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葡萄树枝烟气气氛下热解气化特性研究

生物质化学工程 2018年第4期52卷 17-22页

作者：杨楠楠赵荣煊刘联胜段润泽陈尚尚河北工业大学能源与环境工程学院天津300401

以葡萄树枝为研究对象,采用热重-傅里叶变换红外光谱(TG-FTIR)联用技术,研究了反应气氛和升温速率对其热解特性的影响。结果表明:在烟气气氛(80%N_2、15%CO_2、5%O_2)下,DTG曲线在80、350和800℃温度附近存在3个明显失重峰,而在氮气气... 详细信息

以葡萄树枝为研究对象,采用热重-傅里叶变换红外光谱(TG-FTIR)联用技术,研究了反应气氛和升温速率对其热解特性的影响。结果表明:在烟气气氛(80%N_2、15%CO_2、5%O_2)下,DTG曲线在80、350和800℃温度附近存在3个明显失重峰,而在氮气气氛下仅存在80和350℃左右2个失重峰;升温速率为30℃/min时,氮气气氛下样品失重率达80%左右,而烟气气氛下达到95%。说明烟气气氛可提高葡萄树枝转化率,促进热解气化反应的进行。升温速率对生物质热解气化过程有双重影响,提高升温速率有利于葡萄树枝挥发分析出,促进热解气化反应进行,但容易引起葡萄树枝炭结焦,进而影响热失重的进程。热解析出产物采用FTIR分析,结果表明:不同热解阶段气体析出产物及析出量差别很大,且不同热解产物的析出特性由葡萄树枝样品内部官能团的重组、断裂引起。360℃时热解析出的气相产物种类最多,主要包括CO、CO_2、H_2O和CH_4等小分子气体,以及醛类、烃类、羧酸类等大分子物质。

关键词：葡萄树枝热解气化热重分析傅里叶变换红外光谱

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中国传统建筑装饰在室内设计中的应用

居业 2021年第2期 18-19页

作者：李博文赵荣煊中建七局建筑装饰工程有限公司河南郑州450000

时代的进步发展和经济水平的不断提高也带动了我国建筑行业的快速发展,人们对室内居住环境的要求也越来越高,致使建筑行业中的建筑装饰设计也在不断推陈出新,在满足舒适度和房屋功能性的同时还要具备一定的审美性。很多具有传统风格的... 详细信息

时代的进步发展和经济水平的不断提高也带动了我国建筑行业的快速发展,人们对室内居住环境的要求也越来越高,致使建筑行业中的建筑装饰设计也在不断推陈出新,在满足舒适度和房屋功能性的同时还要具备一定的审美性。很多具有传统风格的室内设计理念逐渐很少出现在大众视野中,但是中国传统建筑装饰设计作为我国传统建筑的核心是其他类型的建筑装饰无法取代的,传统建筑装饰的应用可以更好地体现出建筑空间的设计效果,现代室内设计运用具有中国民族特色和情感气息的传统建筑装饰,将现代装饰设计与传统装饰元素相结合可以营造出更加舒适的室内环境。本文分析和研究了中国传统建筑装饰的主要特点,对中国传统建筑装饰在室内设计中的应用进行了探讨,为传统建筑装饰更好地与现代室内设计相结合提供一些建议。

关键词：中国传统建筑装饰现代室内设计应用

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生物质灰结渣和腐蚀特性

环境工程技术学报 2017年第1期7卷 107-113页

作者：李海英张泽姬爱民赵荣煊杨鹏华北理工大学冶金与能源学院河北唐山063009 中国农业科学院环境保护科研监测所天津300191

针对目前生物质燃料燃烧过程中存在的灰结渣和受热面腐蚀问题,通过分析生物质灰的元素成分、矿物组成、理化特性及熔融特性等,探讨了灰结渣的形成过程和受热面腐蚀的机理。研究表明:生物质燃烧灰结渣的主要原因为碱金属硫酸盐及氯化物... 详细信息

针对目前生物质燃料燃烧过程中存在的灰结渣和受热面腐蚀问题,通过分析生物质灰的元素成分、矿物组成、理化特性及熔融特性等,探讨了灰结渣的形成过程和受热面腐蚀的机理。研究表明:生物质燃烧灰结渣的主要原因为碱金属硫酸盐及氯化物的形成降低了飞灰熔点,增加了飞灰的表面黏性,黏结在受热面表面形成结渣;此外,由于燃料中的氯化物在高温下参与氧化还原反应生成HCl和Cl2,再与金属受热面发生化学反应,形成了受热面腐蚀。通过研究燃料成分、炉膛温度、过量空气系数、受热面材质等因素对结渣和受热面腐蚀的影响,得出可以采用生物质与煤混烧、加入添加剂、水洗及金属表面防腐等防治措施避免或减少结渣和腐蚀现象发生。

关键词：生物质灰结渣腐蚀防治措施