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混合神经网络下二元混合液体自燃温度研究

中北大学学报（自然科学版） 2024年第1期45卷 90-97页

作者：程泽会杨剑郭丙宇张泽宇中北大学软件学院山西太原030051 中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为解决传统实验方法测量二元混合液体自燃温度所面临的时间和安全问题,本文提出了一种运用神经网络优化定量结构-性质关系(QSPR)预测模型的方法。首先,分别使用BP神经网络(BPNN)和一维卷积神经网络(1DCNN)处理混合分子描述符数据。然后... 详细信息

为解决传统实验方法测量二元混合液体自燃温度所面临的时间和安全问题,本文提出了一种运用神经网络优化定量结构-性质关系(QSPR)预测模型的方法。首先,分别使用BP神经网络(BPNN)和一维卷积神经网络(1DCNN)处理混合分子描述符数据。然后,采用卷积神经网络(CNN)处理分子结构图数据,以此建立BPNN+CNN和1DCNN+CNN两种预测模型。通过交叉验证、残差分析和应用域分析等多种方法对两种模型的预测能力、拟合能力和稳定性进行了验证。最后,讨论了4种优化器和不同维度的分子结构图对模型性能的影响。通过实验可知,两种模型的决定系数分别为0.989 8和0.987 1;10折交叉验证复相关系数分别为0.961 1和0.963 3;交互验证系数分别为0.982 6和0.992 5。结果表明,两种模型均可对大多数二元混合液体自燃温度进行预测,其中,BPNN+CNN模型有较好的拟合能力,1DCNN+CNN模型有较好的稳定性。

关键词：二元混合液体自燃温度神经网络 QSPR 分子描述符

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生物质燃气自燃温度测试方法研究进展

可再生能源 2023年第7期41卷 875-882页

作者：苏红周生权朱小超王建颜蓓蓓陈冠益孙昱楠天津商业大学机械工程学院/环境能源+X创新实验室天津300134 天津大学环境科学与工程学院天津300350

文章从实验测试和数值模拟两方面对生物质燃气自燃温度(AIT)的相关研究进行了综述。回顾了燃气AIT的实验测试装置,对比不同压力下测试方法和着火判据的异同;对零维、二维和三维数值模拟方法进行了介绍。不同的测试方法对生物质各组分的... 详细信息

文章从实验测试和数值模拟两方面对生物质燃气自燃温度(AIT)的相关研究进行了综述。回顾了燃气AIT的实验测试装置,对比不同压力下测试方法和着火判据的异同;对零维、二维和三维数值模拟方法进行了介绍。不同的测试方法对生物质各组分的测试结果差异很大,温度的最大波动达到210℃;一般着火等待时间以10 min为宜;稳态和非稳态的雷诺平均(RANS)可以初步模拟AIT,S曲线可以应用于新型燃烧模式的AIT预测。多组分混合气的标准化测试将成为未来发展趋势。文章旨在为生物质燃气应用的标准制定提供技术参考。

关键词：自燃温度生物质燃气测试方法数值模拟燃烧

基于电性拓扑状态指数的二元液体混合物自燃温度的预测

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化工学报 2016年第7期67卷 3109-3117页

作者：何凡蒋军成潘勇倪磊南京工业大学安全科学与工程学院江苏省危险化学品本质安全与控制技术重点实验室江苏南京210009

利用AITTA551自燃温度测试仪,测得不同组分和配比下的28组168个二元可燃混合液体自燃温度(AIT);基于电性拓扑状态指数(ETSI)理论,计算获得不同原子类型所对应的混合ETSI值;采用添加指数递减惯性权重的改进粒子群算法(MPSO)优化支持向量... 详细信息

利用AITTA551自燃温度测试仪,测得不同组分和配比下的28组168个二元可燃混合液体自燃温度(AIT);基于电性拓扑状态指数(ETSI)理论,计算获得不同原子类型所对应的混合ETSI值;采用添加指数递减惯性权重的改进粒子群算法(MPSO)优化支持向量机(SVM)的超平面参数,建立根据原子类型混合ETSI值来预测混合物自燃温度的MPSO-SVM模型。结果表明,基于电性拓扑状态指数能够有效预测二元液体混合物自燃温度,MPSO-SVM模型的复相关系数R2为0.991,平均绝对误差AAE为3.962 K。MPSO-SVM模型的泛化性能和预测精度明显优于多元线性回归(MLR)、网格搜索法(GSM-SVM)、遗传算法(GA-SVM)、标准粒子群算法(PSO-SVM)模型。本研究为工程上提供了一种预测二元混合物自燃温度的有效途径。

关键词：电性拓扑状态指数二元混合物算法自燃温度预测

H_(2)掺混比例对NH_(3)自燃温度影响的数值模拟

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山东工业技术 2023年第5期 89-95页

作者：张尚琳余良可孙玉凤黄河交通学院汽车工程学院河南焦作454000

氨-氢融合是提高NH_(3)活化氛围解决车用氨燃料着火难、可燃域窄和燃烧速度慢的有效途径。为了揭示掺氢比例对氨自着火温度的影响规律及作用机制,采用Chenkin化学动力学软件计算了氨氢混合物(H_(2)/NH_(3)=0~100%)在初始压力1~50 bar,... 详细信息

氨-氢融合是提高NH_(3)活化氛围解决车用氨燃料着火难、可燃域窄和燃烧速度慢的有效途径。为了揭示掺氢比例对氨自着火温度的影响规律及作用机制,采用Chenkin化学动力学软件计算了氨氢混合物(H_(2)/NH_(3)=0~100%)在初始压力1~50 bar,当量比0.5、1和2时的自燃温度。结果发现:当掺氢比例低于30%时,可明显降低氨氢混合物的自燃温度。初始压力升高,对氨氢混合物着火起促进作用,但随着氢气掺混比例增加这种促进作用被不断弱化。当氨气比例较高时,链分支反应:NH_(2)+NO=NNH+OH是主要促进着火的反应,但随着氢气比例升高被第三体链分支反应:H_(2)O_(2)(+M)=OH+OH(M)替代。

关键词：氨-氢融合零碳燃料自燃温度化学动力学

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活化温度对活性炭自燃危险性的影响

化工学报 2012年第11期63卷 3730-3735页

作者：张宏哲王宁王亚琴费轶化学品安全控制国家重点实验室中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院国家安全生产监督管理总局化学品登记中心山东青岛266071

研究揭示活性炭的自燃性质及其关键影响因素,有助于避免和降低活性炭在储运过程中的自燃危险性。以杨木粉为原料,氯化锌为活化剂,在300～700℃活化温度下制备了活性炭,并考察了自制活性炭的自燃温度随活化温度的变化规律。用X射线衍射... 详细信息

研究揭示活性炭的自燃性质及其关键影响因素,有助于避免和降低活性炭在储运过程中的自燃危险性。以杨木粉为原料,氯化锌为活化剂,在300～700℃活化温度下制备了活性炭,并考察了自制活性炭的自燃温度随活化温度的变化规律。用X射线衍射和傅里叶红外光谱研究了样品的微观结构及表面官能团特征;用STA同步热分析仪研究了活性炭的热稳定性。研究表明,活化温度对活性炭自燃性有显著影响;活化温度越低,活性炭表面官能团种类越多、含量越大,越容易自燃;随活化温度的升高,活性炭的DSC和TG曲线均向高温区移动,活性炭趋于稳定,不易自燃。适当提高活化温度,有利于降低活性炭的自燃危险性。

关键词：活性炭活化温度自燃温度表面官能团

基于BP神经网络的二元混合液体自燃温度预测

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安全与环境学报 2017年第4期17卷 1343-1348页

作者：何凡蒋军成潘勇陈海岭南京工业大学安全科学与工程学院江苏省危险化学品本质安全与控制技术重点实验室南京210009

为了给工业界提供一种快速预测二元混合液体自燃温度的有效途径,将试验所测不同组分及配比的168个二元混合液体的自燃温度作为期望输出,将基于电性拓扑状态指数(ETSI)理论、引入混合ETSI概念而计算出的9种原子类型所对应的混合ETSI作为... 详细信息

为了给工业界提供一种快速预测二元混合液体自燃温度的有效途径,将试验所测不同组分及配比的168个二元混合液体的自燃温度作为期望输出,将基于电性拓扑状态指数(ETSI)理论、引入混合ETSI概念而计算出的9种原子类型所对应的混合ETSI作为输入,采用三层BP神经网络技术建立了根据原子类型混合ETSI来预测混合液体自燃温度的BP神经网络模型,并应用改进的Garson算法进行多参数敏感性分析。经模型评价验证及稳定性分析,得到训练集的决定系数R2为0.965,平均绝对误差MAE为11.892 K,测试集的交叉验证系数Q2ext为0.923,平均绝对误差MAE为15.530 K,发现该模型的预测性能优于已有的多元非线性回归(MNR)模型,表明BP神经网络模型具有较好的拟合能力和预测能力,对烷、醇类混合体系自燃温度的预测精度最佳。

关键词：安全工程二元混合物自燃温度 BP神经网络预测

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预混固体自蔓延层流燃烧自燃温度的研究

陕西师大学报（自然科学版） 1998年第4期26卷 40-43页

作者：许启明西安建筑科技大学基础课部

给出了预混固体自蔓延层流燃烧合成时自燃温度的定义及自燃温度与反应激活能和环境温度的关系，计算出预混固体在自燃温度和着火温度时的反应进度，认为可以把自燃温度作为燃烧反应的计时零点．

关键词：预混固体自蔓延燃烧自燃温度着火温度

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乙醇汽油自燃温度及爆炸极限测试

安全与环境学报 2017年第2期17卷 541-545页

作者：谢溢月谭迎新孙彦龙中北大学化工与环境学院太原030051

为评估不同标号乙醇汽油(E10)的燃爆危险特性,补充完善乙醇汽油的技术指标,首次采用AIT551自燃温度测试仪和FRTA爆炸极限测试仪测试了E10的自燃温度和爆炸极限,并分析了温度对乙醇汽油爆炸极限的影响规律。结果表明:90号、93号、97号E1... 详细信息

为评估不同标号乙醇汽油(E10)的燃爆危险特性,补充完善乙醇汽油的技术指标,首次采用AIT551自燃温度测试仪和FRTA爆炸极限测试仪测试了E10的自燃温度和爆炸极限,并分析了温度对乙醇汽油爆炸极限的影响规律。结果表明:90号、93号、97号E10自燃温度分别为373℃、339℃、373℃,对应着火延迟时间为8 s、9 s、8s;90号、93号、97号E10的爆炸范围分别为1.223%~8.292%、1.343%~8.893%、1.294%~8.546%;温度从20℃升高至120℃,93号E10的爆炸范围从1.491%~8.765%变宽至1.318%~9.103%,即E10蒸气爆炸极限范围随温度升高而变宽;推导了测量E10蒸气爆炸极限时待测样品量预估计的公式。

关键词：安全工程乙醇汽油自燃温度爆炸极限温度蒸气爆炸

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不同比例甲醇汽油的自燃温度测试研究

中国安全科学学报 2015年第9期25卷 73-77页

作者：孙彦龙谭迎新谢溢月栗继伟中北大学化工与环境学院山西太原030051

为评估甲醇汽油在生产、存储、运输、使用等过程中的燃烧爆炸危险特性,采用AIT551自燃温度测试仪测试研究用93号汽油和甲醇（其中添加剂体积分数为8%）配制的不同比例甲醇汽油样品的自燃温度,并分析样品浓度、甲醇体积分数对甲醇汽油的... 详细信息

为评估甲醇汽油在生产、存储、运输、使用等过程中的燃烧爆炸危险特性,采用AIT551自燃温度测试仪测试研究用93号汽油和甲醇（其中添加剂体积分数为8%）配制的不同比例甲醇汽油样品的自燃温度,并分析样品浓度、甲醇体积分数对甲醇汽油的自燃温度及滞后时间的影响规律。结果表明：随着甲醇体积分数的增大,M15~M100甲醇汽油的自燃点升高,且自燃点升高的速率依次减小;在一定的浓度范围内（样品体积为50~300μL）,随着样品浓度的增大,M15甲醇汽油的自燃温度先降低后趋于稳定,当样品体积为150μL时,自燃温度达到最小值375℃;甲醇体积分数越大,甲醇汽油发生自燃的滞后时间越长,样品浓度对M15甲醇汽油发生自燃的滞后时间的影响较小。

关键词：甲醇汽油自燃温度滞后时间燃烧特性蒸气爆炸