一、有机物燃烧的定量研究(论文文献综述)
刘俊鹏[1](2021)在《基于ReaxFF力场纳米铝颗粒包覆及燃烧分子动力学研究》文中进行了进一步梳理纳米铝颗粒具有比燃烧焓高、稳定性好、燃烧产物环保等优点,目前已广泛应用于固体火箭发动机、复合推进剂研制和水下高速推进等众多领域。由于纳米铝颗粒具有表面原子配位数低、键态和电子态与颗粒内部原子不同等特点而具有很高的化学反应活性。这样的特性导致其极易在使用前被氧化失活,而且纳米铝颗粒与推进剂中其他成分相容性较差。解决以上问题的有效方法是对颗粒表面进行改性包覆,形成具有壳-核结构的复合颗粒。此外,受限于固体推进剂中反应的复杂性和瞬时性,实验手段较难跟踪颗粒燃烧演变过程,目前对纳米铝颗粒点火、燃烧机理研究依然不足。因此从微观角度研究纳米铝颗粒燃烧机理对开发新型含能材料具有重要意义。本文主要通过基于Reax FF力场的反应分子动力模拟的方法从纳米和飞秒尺度对纳米铝颗粒的包覆及燃烧过程进行研究。首先对纳米铝颗粒的熔化过程进行研究。通过势能-温度曲线、比热容及Lindemann因子随温度变化关系确定颗粒熔点。结果表明Reax FF力场可识别纳米铝颗粒的固-液共存态,得到了纳米铝颗粒熔点在一定粒径范围内随粒径线性变化的关系,并通过与前人实验及模拟的研究成果对比验证了Reax FF力场的可靠性。在此基础上,分析了具有不同缺陷浓度的纳米铝颗粒熔点和额外储能随温度变化关系,给出了影响纳米铝颗粒熔点和额外储能的临界缺陷浓度值。随后,开展了双颗粒团聚过程研究,通过改变颗粒粒径与团聚温度,讨论了纳米铝颗粒在不同条件下团聚的一般规律。根据对团聚过程中颗粒间收缩比、惯性半径、势能和表面积等参数的变化研究,确认了团聚的关键过程是颈部区域的形成。选取乙醇分子为包覆物质研究有机物小分子包覆纳米铝颗粒的过程。采用分子动力模拟与第一性原理计算相结合的方法,研究了乙醇分子吸附铝表面的机理。在对羟基、乙基原子基团的单独吸附研究中,通过吸附距离、时间和势能变化确定了羟基原子基团在乙醇分子吸附铝表面过程中起主导作用。应用循环包覆法得到了可被有机物充分包覆的纳米铝颗粒。通过径向分布函数分析,研究了包覆层在不同温度下的结构变化,并且验证了有机物包覆层可有效抑制常温下纳米铝颗粒的氧化。对有/无包覆层的双纳米铝颗粒模型团聚过程做对比研究,结果表明有机物包覆层除氢原子外的原子在团聚过程中没有向颗粒内部扩散,而是形成颈部区域并停留在颗粒表面对团聚的发生产生了抑制作用。对纳米铝颗粒点火燃烧机理的研究是本文重点。从壳层的径向压力分布、内外原子均方位移统计的角度对不同壳层厚度纳米铝颗粒点火过程进行分析。结果显示氧化壳层并没有在铝核熔化时瞬间碎裂,点火阶段是一个由内外组分扩散主导的过程;不同厚度氧化壳层的纳米铝颗粒遵循不同的压力传播规则,厚氧化壳层会明显抑制壳内外电场的建立从而抑制了核内铝原子向外扩散进程。氧化层区域中铝氧比例是影响外界氧气分子吸附在颗粒表面速率的关键因素。纳米铝颗粒的燃烧过程可根据温度变化速率分为三个阶段。最后对乙醇、乙醚有机小分子包覆后的纳米铝颗粒点火燃烧过程进行研究。点火阶段,通过铝-氧原子对的径向分布函数和约化扩散系数的分析发现,由于表面包覆层化学环境不同,乙醇和乙醚包覆层展现了不同的吸附外界氧原子的能力,乙醚包覆层对氧气的吸附能力更好。通过电荷分布分析发现燃烧前乙醇乙醚包覆层对活性铝原子的保护能力相当,没有发现颗粒被提前点燃。通过温度变化速率发现有乙醇包覆层的颗粒点火延迟较高,这与点火过程中对氧气吸附能力有关。燃烧阶段研究表明无论哪种有机物包覆层均可以明显提升燃烧温度,包覆层的存在使颗粒可维持气相燃烧,而未包覆的纳米铝颗粒只能维持液相燃烧状态。
高景恒[2](2020)在《炭黑燃烧的MnOx-CeO2催化剂开发及其氧物种演变与电子转移研究》文中指出我国包括炭黑在内的颗粒物排放来源广泛,排放量居于高位,对生态环境和人体健康造成危害,治理任务艰巨;但同时炭黑治理技术支撑不够。催化燃烧是炭黑燃烧的优选处理技术,但其瓶颈在于催化剂性能不足,亟需提升以提高效能、降低成本。本研究首先以性能优异、有应用前景为原则优选出水热法作为Mn Ox-Ce O2合成方法,再通过三维几何模型及XRD、XPS、In-situ Raman等多种表征方法,从形貌对活性氧物种利用效率的影响、活性氧物种在催化过程中的促进作用等角度探究了炭黑催化燃烧的关键影响因素。首先优选了催化剂制备方法。以固定的Mn-Ce原子比用七种方法制备了Mn Ox-Ce O2催化剂,其中水热法制得的催化剂活性最优。接着从比表面积、晶体结构、表面形貌、化学性质(涉氧参量、元素价态)等角度分析了构效关系,总结得到炭黑催化燃烧主要受到两种因素影响:形貌改变带来的接触效率改善、制备条件和低价Mn离子含量增加带来的涉氧参量和氧物种活化能力改善。随后探究了形貌在反应中的影响。以固定成分、不同水热温度合成了纳米棒型、纳米颗粒型Mn Ox-Ce O2,其中纳米颗粒型催化剂(MC-p)具有更优的活性(T10:314°C,T50:346°C,T90:383°C)。随后本文引入三维几何模型分析它们的理论接触效率,MC-p接触概率较高(9.549>7.539)。接着通过In-situ UV-Raman实验发现MC-p在反应中具有更高的活性氧物种利用效率,证明了形貌及活性氧物种的利用效率是影响催化活性的重要因素。最后研究了活性氧物种在反应中的作用。通过水热法制备了一系列成分不同形貌相同的催化剂,其中Mn-Ce原子比为7:3的样品活性最优(T10:313°C,T50:332°C,T90:369°C)。随后通过表征发现Mn-Ce-O固溶体的形成及更多的低价态物种生成有利于表面氧空位浓度及表面活性氧物种浓度提高,并通过Pearson相关性分析发现二者具有显着的正相关性,此发现可为定量研究活性氧物种演化所借鉴。本文开发了具有优异炭黑催化燃烧活性的催化剂,并通过XRD、XPS、in-situ Raman等表征探讨了形貌对活性氧物种的影响及氧物种在催化反应中的促进作用,为今后进行定量观测活性氧物种的演化及进一步改进催化剂性能建立了基础。
伍优敏[3](2020)在《新高考改革背景下初高中化学教科书衔接分析与教学实践》文中指出《普通高中化学课程标准(2017版)》指出“普通高中化学课程是与义务教育化学或科学课程相衔接的基础教育课程”,做好衔接教育有利于落实立德树人的教育理念,促进学生终身发展。随着新高考改革的稳妥推进,学生踏入高中后不仅要适应初中到高中学习节奏的变化,还要面临着选科问题,因此衔接好初高中至关重要。对化学教科书展开衔接研究,有利于中学化学教师正确领会教科书编写意图以便更好地进行衔接教育。基于此,本文从教科书入手,对人教版初中化学教科书和高中化学新教科书(2019版)的衔接展开研究。首先,本文结合新教科书在体系构建、栏目设计、内容呈现上的改动情况,对初、高中化学教科书进行文本分析。先从宏观视角分析初、高中化学教科书内部结构衔接情况和栏目编写意图;再从中观和微观视角结合初、高中课程标准中的内容要求,对初、高中化学教科书中原子及原子结构、化学计算、化学实验等内容进行衔接案例分析。总体而言,初、高中化学教科书在结构编写上显示了迁移性与递进性,栏目设计上体现了相似性和层次性,内容编排上呈现了良好的衔接性。其次,依据初、高中化学教科书中的衔接点编制了教师调查问卷,对不同教龄层次的高中化学教师进行了问卷调查,了解高中化学教师的衔接教学情况和教科书衔接内容认知情况,确定从初三进行拓展性衔接教学的实验方案。实施实践教学后,对利用对比实验法进行实践教学的两个班学生进行问卷调查,结果表明拓展性衔接教学的开展有利于促进学生转变学习方式、发展认知能力、提升科学素养。最后,结合实践经验提出以下衔接教学建议:(1)知识衔接铺垫基础,教师应关注不同学段的教科书,把握好知识内容的衔接;(2)方法衔接提升能力,教师在教学过程中及时更新教学方法,指导学生学习方法与高中相衔接;(3)情感衔接形成素养,注重挖掘教科书中的情感素材,落实情感目标,提升学生科学素养,促进初高中衔接教育有机融合。
邓朝阳[4](2020)在《循环流化床煤部分气化探索试验研究》文中研究表明循环流化床煤部分气化技术温度低、压力低的较为温和的技术特点下,相对较多的焦油的产生是必然的。焦油的存在会引发诸多问题,因此对于合成气,焦油含量有着较为严格的规定。气化发电系统要求焦油含量为20-50 mg/Nm3、内燃机系统要求焦油含量低于10 mg/Nm3。当温度降低到一定程度,比如250℃,煤焦油中的重质组分将很快冷凝,很容易与水、焦粉和灰渣等物质粘结在一起,堵塞管道和阀门,腐蚀金属设备,引起下游脱硫脱硝等催化剂中毒,并带来酚水等二次污染问题,严重影响气化系统的稳定运行。同时,由于焦油不稳定且成分复杂,来源不同的焦油性质差异十分巨大,焦油成为制约工业发展的一个重要因素。本研究即是对循环流化床中流态化半焦的催化转化特性的试验研究。本研究在循环流化床中进行,采用焦油与半焦分别给入的研究方案,确保给入焦油含量的准确。主要研究内容为半焦催化性能的探索以及流态化半焦对焦油的催化转化特性研究。采用多种现代分析手段对气液固三相产品进行了综合分析,明确了焦油的催化转化特性,建立了操作条件、半焦结构、气体析出特性和焦油脱除特性之间的联系。现有关于焦油的催化脱除的研究大多数基于使用外部加热的小型固定床,缺乏流态化半焦和实际气化过程的实验数据。由于两级反应器的局限性,缺乏对不同焦油含量的催化裂解的研究。在本工作中,将真实焦油加入到循环流化床半焦气化炉的还原区中,使焦油在还原性气氛下发生催化转化反应。在本试验中,对真实焦油的热裂解和在半焦中的催化转化进行了研究,以探索半焦对焦油的催化转化特征。与焦油的催化转化相比,热裂解的有效气转化率较低,并且在此过程中无CO2产生。当温度从850℃升高到950℃时,有效气转化率从60.84%提高到94.26%。焦油量的增加会加剧积碳的产生,积碳会覆盖半焦的活性位点并导致其催化活性下降。焦油的热裂解和催化转化反应路线差异很大,这种差异揭示了在催化转化中焦油裂解产生的积碳大幅度降低的原因。在950℃下,半焦的出现将有效气转化率从热裂解的42.00%提升至94.26%,表明流态化半焦可以抑制焦油的缩聚反应和碳沉积,从而改善有效气转化率,证明了利用半焦催化剂脱除焦油方案的可行性。对流态化半焦的催化转化特性进行了定量的试验研究,确定了在循环流化床煤气化过程中,不同反应条件(温度、半焦粒径、水蒸气)下流态化半焦对焦油的催化转化特性,并对气固液三相产物进行了详尽分析。(1)提高气化反应温度能够显着提高焦油转化率,从850℃提高至950℃时,焦油转化率从91.66%提高至97.92%。随着温度的上升,焦油转化率增量降低,这是由于半焦的催化性能在不同温度下发生了改变,使得焦油参与热裂解和异相重整的比例改变。同时导致温度从850℃到900℃时残余焦油中的重多环芳香烃含量下降;900℃到950℃时残余焦油中的重多环芳香烃含量上升。同时在试验条件下,半焦的催化转化性能对不同的焦油成分表现出一定的选择性。对温度敏感的成分包括茚和蒽,而对温度不敏感的成分包括萘和联苯烯。(2)流态化半焦的催化转化性能取决于粒径的改变对半焦结构的改变。对试验条件下的三种粒径流态化半焦而言,焦油转化率最高的是0.1-0.5 mm半焦,其焦油转化率达到98.89%。对焦油成分的分析可以看出,试验用的三种粒径的半焦均对重多环芳香烃有较为显着的转化效果。同时焦油中的各组分的转化率与半焦的粒径有关。0.1-0.5 mm工况下得到了最好的转化效果,能够显着降低焦油中的组分数量、多环芳香烃含量,使残余焦油向更轻的芳香转化;0-0.1 mm工况下转化效果最差。(3)给入水蒸气后,流态化半焦对焦油的催化转化效果显着提高。在试验条件下,900℃时,给入2 kg/h水蒸气后焦油转化率从96.70%提升至99.81%,同时煤气中的焦油含量从530 mg/Nm3降低至32 mg/Nm3。给入水蒸气后,半焦的孔结构明显发达,孔分布也得到改善。同时,半焦表面的活性金属含量也得到一定程度的提高,反映了半焦催化性能的提升。另一方面,给入水蒸气后,残余焦油中的轻芳香烃及其他含量升高,而多环芳香烃含量下降,且多种多环芳香烃得到了完全转化。
李颖慧[5](2020)在《主要能源利用过程中VOCs的排放及其稳定碳、氢同位素研究》文中提出近年来,城镇化的深入推进,现代工业和交通的快速发展,能源需求持续增加,各类能源消耗量日益增长。在能源的使用过程中,特别是煤炭和石油等化石能源的使用过程中,二氧化硫、氮氧化物、颗粒物和挥发性有机物(Volatile Organic Compound,VOCs)等污染物的排放严重威胁人类身体健康。VOCs是能源利用过程中产生的一种典型污染物,部分VOCs具有致癌、致畸和致突变的“三致”特性,且是臭氧生成的前体物,使臭氧浓度升高的同时也使PM2.5升高,对生态环境和人体健康造成影响。为有效控制VOCs的污染,对其环境行为和特征进行研究尤为重要。本文主要研究了主要能源利用过程(煤制油、燃煤、溶剂挥发、机动车尾气和汽油挥发)中VOCs的组分及其稳定碳氢同位素的组成特征,选择能源重工业城市太原市为研究区域,通过对VOCs的组分及其稳定碳氢同位素的特征分析,研究环境空气中VOCs的来源。主要研究结论如下:1、能源利用过程中排放的VOCs组分特征(1)煤制油生产过程中重要的五个排放工段(污水预处理废气、污水生化处理废气、热电工程、中间罐区油气回收尾气和汽车油气回收装置尾气)所排放的VOCs化合物浓度最高的均为烷烃类化合物,占总VOCs质量百分比为61.66%~87.49%,烯烃次之;除汽车油气回收装置尾气外,其它四类排污口所排放的VOCs中烯烃类化合物的臭氧生成潜势(OFP)占比最高,占总OFP的比例介于53.77%~77.35%之间,而汽车油气回收装置尾气中OFP占比最高的为烷烃类化合物,占比约63.06%。(2)燃煤源中VOCs主要以烯烃类为主,占总VOCs质量百分比为60.11%。其中1-丁烯占总VOCs比例最高,为41.72%,烷烃和芳香烃占总VOCs的质量百分比接近,分别为17.88%和19.48%;四类VOCs化合物中OFP百分比最高的为烯烃类化合物,占总OFP比例为87.82%;芳香烃次之。(3)溶剂使用源中VOCs主要以芳香烃类为主,其中1,2,4-三甲基苯质量百分比最高,为29.71%;其次为间,对-二甲苯质量百分比为21.85%;质量百分比大于1%的VOCS化合物共计9种化合物,占总VOCs质量的88.91%。2、能源利用过程中典型VOCs的稳定碳、氢同位素组成特征(1)机动车尾气中典型VOC(挥发性芳香烃VOCs)δ13C范围为-27.58%‰~-25.50‰,汽油挥发源中δ13C值为-30.96‰~-28.02‰,机动车δ13C值显着富集13C,其中苯的富集程度最大(5.05‰),此特性可作为判断环境空气中机动车尾气来源的依据;机动车尾气中苯的δD值与汽油中苯的δD值相比贫D,机动车尾气中的苯可能为汽油中大分子热解生成的小分子不饱和烃生成,稳定氢同位素可用于污染物转化过程的研究。(2)燃煤源中挥发性芳香烃VOCs的δ13C范围为-25.14‰~-23.44‰,与机动车尾气源、汽油挥发源、溶剂挥发源相比富集13C;δD范围为-168.30‰~-142.33‰,与其它三类源相比,燃煤烟气中VOCs的δD显着贫D。(3)溶剂挥发源挥发性芳香烃VOCs的δ13C范围为-32.13‰~-27.67‰,与其它三类排放源相比贫13C;δD范围介于-147.00‰~-121.08‰之间。3、环境空气中VOCs的组分特征观测期间,太原市环境空气中VOCs平均质量浓度为127.46 μg·m-3,烷烃和芳香烃浓度占总VOCs的比例较高,分别为44.44%和45.71%;夏季VOCs化合物平均质量浓度为49.73 μg·m-3,冬季为205.19μg·m-3,冬季环境空气中VOCs浓度显着增加;环境空气中VOCs浓度在夏季7:00-9:00和冬季9:00-10:00时段达到峰值,显示太原市环境空气中VOCs受到机动车排放和光化学反应影响明显。4、环境空气中典型VOCs的稳定碳氢同位素组成特征太原市上兰(SL)、桃园(TY)和小店(XD)点位环境空气中挥发性芳香烃VOCs的稳定碳同位素值(δ13C)值范围依次为-26.2‰~-24.8‰,-26.9‰~-24.8‰和-25.4‰~-23.9‰,XD的δ13C与SL和TY相比富集13C。太原市SL和XD环境空气中挥发性芳香烃VOCs的氢同位素值(δD)范围分别为-13 1.66‰~-115.09 ‰和-131.91‰~-74.85‰。5、太原市环境空气中VOCs主要来源(1)基于正交矩阵因子分解法(PMF)分析,太原市全年环境空气VOCs的污染源主要为五类,分别为燃煤源、机动车源、挥发源、液化/天然气和植物源,各污染源占比为燃煤源28.10%、机动车源27.41%、挥发源22.90%、液化石油/天然气源14.90%和植物源6.69%。(2)基于Isosource模型和排放源、环境空气中挥发性芳香烃VOCs稳定碳同位素特征定量计算污染源对太原市不同区域的挥发性芳香烃VOCs的贡献率,燃煤源对太原市SL、TY、XD点位环境空气中挥发性芳香烃VOCs的贡献率均值依次为62.3%、46.0%、74.1%,机动车尾气贡献率均值依次为22.0%、30.6%、15.3%,汽油挥发源贡献率均值依次为:8.5%、12.6%、5.8%,溶剂使用源贡献率均值依次为7.2%、10.8%、4.8%,燃煤源和机动车尾气排放为太原市环境空气中挥发性芳香烃VOCs的最主要污染源。(3)基于排放源和环境空气中挥发性芳香烃VOCs稳定氢同位素特征,利用质量平衡方程线性拟合的方法对挥发性芳香烃VOCs进行来源解析,燃煤源和机动车尾气源为太原市环境空气挥发性芳香烃VOCs主要污染源。(4)正交矩阵因子分解法(PMF)、Isosource模型和质量平衡方程线性拟合三种来源解析方法结果均显示,太原市环境空气中VOCs的主要排放源为燃煤源和机动车尾气源。因此,减少煤炭的使用,控制机动车排放,是减少太原市环境空气中的VOCs污染的重要途径。
王康慧[6](2020)在《燃煤电厂烟气全颗粒物在湿法脱硫和湿电除尘设施前后的变化特征研究》文中进行了进一步梳理当前,我国能源消耗以煤炭为主,且在短期内煤炭仍将发挥不可替代的重要作用。燃煤电厂是煤炭资源的重要消费大户,在热电生产中也会生成并排放大量烟气颗粒物,这些颗粒物在大气环境中迁移、衍生、转化,甚至可能直接贡献于雾霾暴发问题。因此,了解颗粒物在燃煤电厂烟道内的转化特征,完善其生成机制,才能从源头有效控制颗粒物的排放,减少雾霾天气的出现,也可以为燃煤电厂超低排放路线和设备的选型提供一定的参考依据。燃煤电厂排放的颗粒物主要包括可过滤颗粒物(Filterable particulate matter,FPM)和可凝结颗粒物(Condensable particulate matter,CPM),在进行超低排改造后,CPM占据了排放颗粒物的主要成分。目前国内外对于颗粒物的监测方法、排放特征的研究已经相对成熟,而对于烟道内颗粒物的变化情况仍存在较大空白。本文自主搭建了FPM和CPM同时采样装置,基于四个超低排燃煤电厂的现场采样和实验室分析,选取颗粒物中质量、无机水溶性离子、有机物构成等若干特征因素,研究其在湿法脱硫系统(Wet flue gas desulfurization,WFGD)和湿式电除尘系统(Wet electrostatic precipitator,WESP)中的变化情况及排放特征,最终得出相对完整的颗粒物生成与转化规律。研究结果表明,WFGD和WESP都对烟气中的FPM和CPM有着良好的脱除效果,因此FPM和CPM的质量浓度都较超低排放改造前有明显降低。但相对而言,由于FPM的去除率高达69.39%~96.95%,导致CPM最终占据了排放PM2.5的主导地位,其质量占比达到了57.74%~91.79%。另外,WFGD和WESP对FPM中的有机组分去除效果较无机组分更为显着,且对大粒径FPM的去除效果优于小粒径;对CPM有机和无机组分的去除效果则无明显规律。对水溶性离子的测试显示,TFPM和CPM的无机组分溶液都呈酸性,且阳离子的质量浓度相对较低。在TFPM中,Cl-浓度最高,水溶性离子分布受超低排设施差异的影响较为显着,WESP对水溶性离子去除效果良好,而经过无协同除尘效果的WFGD处理后,Ca2+、SO42-、K+、Na+、Mg2+等阳离子浓度会出现明显上升。在CPM中,SO42-浓度最高,多数离子都可以受到WFGD和WESP的有效脱除,但SO42-和NO3-在WESP中则出现增长,表明酸雾体系的变动对CPM的形成存在密切影响。颗粒物的有机物组成都较为丰富,对TFPM和CPM有机组分的定性测量显示,有机物的碳数分布集中在C10-C27,涵盖了烷类、酰胺类、醇类、酯类、酮类和苯酚等类别,其中烷类和酰胺类中有机组成相对更丰富。相同点位的TFPM和CPM中有机组成也存在一定相似性,但不同电厂的有机物种类则差距较大,也说明了煤质和燃烧过程对有机成分的影响显着。
宋建武[7](2020)在《燃煤烟气中可凝结颗粒物有机组分分析及其迁移分布特性研究》文中研究说明在我国多煤少油缺气的自然资源环境下,煤炭在我国能源结构中有着十分重要的地位。当前,煤炭的清洁化利用技术已经能够将常规污染物排放浓度显着降低,但是对于煤炭燃烧产生的有机污染物还没有较为有效的控制手段,现有的研究对于燃煤烟气中以可凝结颗粒物为代表的有机污染物的组成及其在烟气净化流程中的迁移分布特性的探讨还十分缺乏。因此本文主要针对燃煤烟气中以可凝结颗粒物为主的有机污染物的组成及其迁移分布特性进行研究,研究的主要内容和结论如下:(1)燃煤烟气中可凝结颗粒物有机组分定性及定量分析研究。借助安捷伦Unknown Analysis软件对可凝结颗粒物有机组分进行定性分析,将可凝结颗粒物有机组成分定性成五类主要有机物进行研究,分别是烃类,酯类,硅氧烷类,含杂原子有机物以及其他有机物。所测样品烃类,酯类和硅氧烷类者三种占比最多,峰面积占比超过70%,将这三类有机污染物作为定量分析的研究对象。根据现有测试方法及有机物的毒性,选取18种正构烷烃和15种邻苯二甲酸酯进行定量分析,此外,对于硅氧烷类物质提出了定量方法。同时,通过索提原煤中正构烷烃和邻苯二甲酸酯,为更好地探究可凝结颗粒物的迁移分布特性提供参考。(2)电站燃煤锅炉可凝结颗粒物组成及排放特性研究。研究了不同工况下可凝结颗粒物排放特性,三个燃煤机组排放的可凝结颗粒物的浓度值分别为13.4mg/Nm3,9.47mg/Nm3,9.87mg/Nm3,占总颗粒物的比例均超过50%。其中正构烷烃所占比例分别为8.4%,6.3%以及7.1%,邻苯二甲酸所占比例分别为1.5%,1.7%以及2.4%。结果表明,随着烟气温度的下降,可凝结颗粒物排放浓度也随之下降,可凝结颗粒物有机组分(包括正构烷烃和邻苯二甲酸酯)在温度最低点排放浓度也最低,这可能是由于烟气温度下降导致部分可凝结颗粒物在烟道中出现冷凝,由气态向固态转换。各采样点可凝结颗粒物中正构烷烃占比分布具有相似性,结合之前的研究结果,进一步猜测,针对同一电厂的不同机组,采用相同的工艺流程,并且煤种相似的情况下,各正构烷烃比例的分布也基本相似。此外,定量测量了15种邻苯二甲酸酯,考虑到当前各国对主要有毒邻苯二甲酸酯类的限制,若要减少可凝结颗粒物中邻苯二甲酸酯的排放,可以有选择性的以DBP为目标来降低燃煤排放邻苯二甲酸酯的危害。(3)工业燃煤锅炉可凝结颗粒物组成及迁移分布特性研究。相较于燃煤电站锅炉,工业锅炉有机机组容量低,有机污染物排放水平较高,经过超低排放改造后的机组能显着降低有机污染物的排放。XT机组和FY机组最终排放的可凝结颗粒物浓度分别为7.67mg/Nm3和34.47mg/Nm3,超低排放改造效果显着。对于可凝结颗粒物中正构烷烃而言,各正构烷烃经过烟气净化设备后其相对比例变化不大,可推测现有烟气净化设备对正构烷烃类物质的脱除没有选择性。对于可凝结颗粒物中邻苯二甲酸酯,应重点关注DBP这类被限制使用的有机物,其占比在多次的采样中相对较大。除尘器对于可过滤颗粒物以及可凝结颗粒物中正构烷烃和邻苯二甲酸酯的脱除有着显着的效果,在XT机组中,除尘器对于正构烷烃和邻苯二甲酸酯的脱除效果可达78.6%和71.1%。此外,一些新式烟气净化设备对于可凝结颗粒物有机成分有较好的脱除效果。
宋昌成[8](2020)在《超临界水热燃烧的直接数值模拟研究》文中研究指明超临界水热燃烧是指发生在超临界水环境中的有明亮火焰的一种燃烧形式。该技术能够在很短的反应时间内对多种有机物实现极高的降解转化效率,可应用于有机废弃物处理、煤炭的清洁转化利用和重油的品质提升等领域。由于这种非典型燃烧形式所处的极端工况条件,通过实验手段开展研究具有极大挑战性,并且国内外开展的相关实验研究主要侧重在燃烧的宏观特性,如着火温度、转化效率等方面。这种新型火焰,关于其微观火焰机理,以及与常规火焰区别的相关研究则十分欠缺。因此,本文发展了具备大规模并行计算能力的适用于超临界水热燃烧的直接数值模拟平台,并通过一系列高精度数值模拟研究,揭示其着火特性、火焰结构、湍流-火焰相互作用等基础燃烧特性,对这种非典型火焰形成更为全面的认识。本文首先开展了一系列零维自着火计算以研究超临界水热燃烧的基本着火特性,发现其区别于常规自着火工况的一点,在于其富燃侧具有更低的着火延迟时间和更弱的反应强度,因而不具备常规工况的最易反应条件。并且开展了关于真实流体物性、化学反应机理和水的化学参与作用等的影响因素对照模拟,以及关于燃料浓度等的参数化研究,拓展了其基本着火特性的研究。继而开展了层流超临界水热火焰的高精度数值模拟研究,及相关的影响因素分析和参数化研究。发现在超临界水热燃烧中,其火焰结构并非经典的三分支火焰结构,而是仅由当量非预混分支和贫燃预混分支构成的双分支火焰结构。结合火焰结构分析和前文关于零维着火特性的研究结果,进一步阐释了这种火焰结构的成因。通过组分输运分析,揭示了其以自着火为主的火焰稳燃机理。火焰传播机理所起的稳燃作用相对较弱,但该作用随着燃料浓度的提高而增强。通过对照模拟分析,发现反应体系中固有的大量水的化学参与能够显着改变化学反应路径,并降低火焰面厚度约10.2%。通过二维湍流混合层中水热火焰的直接数值模拟,揭示了其微观着火过程,包括着火核心的形成与演化、火焰传播路径与速度等。统计分析表明,着火核心主要出现在特定的混合分数区间,对应于零维着火特性曲线中的热释率峰值位置和着火延迟谷值位置之间。本文最后开展了三维射流水热火焰的大规模直接数值模拟,对其火焰结构、组分输运过程和稳燃机理等燃烧特性进行了分析与研究。统计分析表明,相比于层流火焰,在射流剪切和强湍流作用下,其着火核心主要出现在更加贫燃的区域。该模拟所建立的详细多物理场数据,后续可用于开展多种湍流燃烧模型的模型分析与验证。
罗碧珍[9](2020)在《林火干扰对广东省亚热带森林生态系统碳库的影响研究》文中提出由于地球大气(CO2浓度升高造成温室效应,生态系统碳循环与碳平衡研究成为学者们关注的热点问题,森林对碳循环的作用也受到越来越多的关注。森林碳库是陆地生态系统储存碳元素最多的碳库,在调节CO2浓度及减缓温室效应中发挥着不可替代的作用。林火干扰作为森林生态系统非连续的干扰因子,导致植被碳库、凋落物碳库和土壤有机碳库的动态变化,从而影响生态系统碳循环过程,进而对大气碳平衡及气候变化产生影响。近年来,随着气候变暖的加剧,林火干扰的频率和强度增加,其碳汇效应引起科研工作者们的普遍关注,但目前有关林火干扰对生态系统碳库影响的定量化研究及其影响机制尚不清楚。因而,本研究选择林火干扰易发频发的广东亚热带林区为研究区域,研究林火干扰对生态系统碳库的量化影响及影响机制,进而有利于减少全球碳平衡估算中的不确定性。本研究立足森林生态系统尺度,以广东亚热带4种林型为研究对象,采用相邻样地法,以野外调查采样与室内试验分析相结合的方法,设定固定标准样地,进行植被生物量、凋落物生物量和土壤样品的采样,对采集的样品进行试验分析与数据统计分析,测定植被和凋落物生物量、碳含量以及土壤容重和有机碳含量,计算植被、凋落物和土壤有机碳密度。在森林生态系统水平上,研究不同林火干扰强度(轻度、中度和重度)对森林生态系统各碳库(植被、凋落物和土壤有机碳)及生态系统碳库产生的变化规律和空间分布格局的影响,量化林火干扰对不同林型生态系统碳库的影响,解析林火干扰强度、林型及土层深度对生态系统碳库变异的影响因素,探讨林火干扰对生态系统碳库及其空间分布格局的影响机制。研究结果对阐明林火干扰对亚热带森林固碳效应的影响机制,构建林火干扰对森林碳库影响的评价体系、深化亚热带森林对林火干扰响应机制以及气候变化、林火干扰与生态系统碳循环耦合效应的机制研究提供理论支撑,为森林防灭火部门、林业管理部门以及应急管理部门科学有效地选择林火管理策略、准确估算林业碳汇和恢复修复森林火烧迹地提供科学依据。研究成果对森林防火学以及干扰生态学、林火生态学、土壤生态学、植物生态学的发展具有较好的理论与实践意义。研究结果如下:(1)林火干扰对森林生态系统碳密度产生显着影响林火干扰降低了生态系统碳密度,且随林火干扰强度增加,碳密度减少幅度增大。4种林型的生态系统碳密度变化均表现为对照>轻度林火干扰>中度林火干扰>重度林火干扰。相比对照,轻度、中度和重度林火干扰后马尾松林碳密度依次下降了 6.73%、35.25%和44.95%,杉木林碳密度分别降低了8.29%、26.3 8%和42.37%,桉树林碳密度依次减少了 13.53%、39.41%和56.74%,木荷林碳密度分别下降了 7.99%、23.80%和41.74%。与对照相比,各林型轻度林火干扰强度对生态系统碳密度的影响不显着(P>0.05),而中度和重度林火干扰强度对生态系统碳密度的影响差异显着(P<0.05)。林火干扰对广东亚热带森林生态系统碳密度的影响程度为重度林火干扰>中度林火干扰>轻度林火干扰。双因素方差分析表明,林火干扰强度和林型均对生态系统碳密度有显着影响。林火干扰强度解释了生态系统碳密度变异的71.67%,林型解释了生态系统碳密度变异的17.58%,说明林火干扰强度是导致生态系统碳密度变化的主要因素。(2)林火干扰减少了植被碳密度植被碳密度随着林火干扰强度增强而减少,但不同组分的植被碳密度表现不同,乔木碳密度在不同林火干扰强度下的变化与植被碳密度的变化一致,而草本碳密度则呈现相反的变化趋势。相同林火干扰强度下,植被各组分碳密度均以乔木层减少幅度最大。轻度林火干扰对植被碳密度的影响差异不显着(P>0.05),而中度和重度林火干扰则显着降低了植被碳密度(P<0.05)。乔木碳密度在不同林火干扰强度下的变化与植被碳密度的变化一致,而草本碳密度则呈现与乔木碳密度相反的变化趋势为重度林火干扰>中度林火干扰>轻度林火干扰>对照。林火干扰强度显着影响乔木和草本碳密度,亦对灌木碳密度产生了影响。研究发现,轻度林火干扰虽显着提高了草本碳密度,亦对灌木碳密度产生了影响,但对占植被主体地位的乔木碳密度的影响差异不显着,因而未导致植被碳密度的显着变化。而中度和重度林火干扰虽显着提高了草本碳密度,也对灌木碳密度产生了影响,但显着降低了乔木碳密度,进而显着减少了植被碳密度。双因素方差分析表明,林火干扰强度和林型均对植被碳密度有显着影响,两者之间的交互作用亦对植被碳密度表现出显着影响。林火干扰强度解释了植被碳密度变异的73.17%,林型解释了植被碳密度变异的12.06%,两者的交互作用解释了植被碳密度变异的9.53%,说明林火干扰强度是导致植被碳密度变化的主要因素。(3)林火干扰降低了凋落物碳密度林火干扰均显着减少了凋落物碳密度(P<0.05),并随林火干扰强度的增加其减少幅度增大,但不同林火干扰强度对凋落物碳密度的影响有所差异。轻度林火干扰虽减少了乔木碳密度,但影响差异不显着,同时显着增加了草本碳密度,并影响了灌木碳密度,从而减少了凋落物的来源,进而显着减少了凋落物碳密度。而中度和重度林火干扰虽显着增加了草本碳密度,并影响灌木碳密度,但显着降低了乔木碳密度,从而减少了凋落物的来源,进而显着减少了凋落物碳密度。双因素方差分析表明,林火干扰强度和林型均对凋落物碳密度有显着影响,林火干扰强度解释了凋落物碳密度变异的38.73%,林型解释了凋落物碳密度变异的50.97%。(4)林火干扰减少了土壤有机碳密度及活性有机碳含量林火干扰减少了土壤有机碳密度,并随林火干扰强度增加而呈减少趋势,且减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。不同林火干扰强度后土壤活性有机碳含量总体呈下降趋势。轻度林火干扰仅显着降低了土壤表层(0-20cm)土壤有机碳密度,尚未引起土层(0-100cm)土壤有机碳密度的显着变化,因而对土壤有机碳密度的影响不显着(P>0.05);而中度和重度林火干扰显着降低了土壤表层和浅层(20-40cm)土壤有机碳密度,进而导致土层(0-100cm)土壤有机碳密度的显着变化,因而对土壤有机碳密度产生显着影响(P<0.05)。活性有机碳含量各组分随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈现一定的差异性,重度林火干扰后的递减趋势最强,土壤表层活性有机碳的下降趋势较明显,土壤浅层活性有机碳次之,土壤深层(40-100cm)活性有机碳下降趋势较为平缓。林火干扰对各林型土壤细根生物量均产生影响,但轻度林火干扰仅对土壤表层细根生物量的影响差异显着(P<0.05),而中度和重度林火干扰显着降低了土壤表层和浅层细根生物量(P<0.05)。多因素方差分析表明,林火干扰强度、林型、土层深度对土壤有机碳密度均有显着影响,林火干扰强度和土层深度之间的交互作用、林型和土层深度之间的交互作用均对土壤有机碳密度有显着影响。林火干扰强度解释了土壤有机碳密度变异的8.78%,林型解释了土壤有机碳密度变异的5.41%,土层深度解释了土壤有机碳密度变异的70.29%,林火干扰强度和土层深度之间的交互作用解释了土壤有机碳密度变异的8.16%,林型和土层深度之间的交互作用解释了土壤有机碳密度变异的2.68%。(5)林火干扰对生态系统碳库的空间分布格局产生重要影响林火干扰有效改变了生态系统碳库的空间分布格局,表现出生态系统地上(植被)碳库和地表(凋落物)碳库减少幅度大于地下(土壤有机碳)碳库,即林火干扰后地上和地表部分碳库占比减少,而地下土壤有机碳库占比增加的趋势。对照样地马尾松林、杉木林、桉树林和木荷林土壤有机碳库占比分别为56.51%、61.1 5%、58.58%和61.59%,而重度林火干扰后,土壤有机碳库占比呈上升趋势,占比依次为82.97%、78.49%、81.1%和70.96%,占生态系统碳库的优势地位,而植被和凋落物碳库占比呈下降趋势,处于生态系统碳库的次要地位。(6)林火干扰对森林生态系统碳库的影响机制林火干扰消耗大量植被碳库,改变植被及其群落的结构与组成,影响植被的发育和生长,对植被间作用机制起着调节作用,从而调控凋落物量和细根生物量,并对土壤有机碳库产生影响,且影响了生态系统的净初级生产力,从而降低了生态系统的固碳能力,进而造成生态系统碳库减少。研究发现轻度林火干扰仅显着减少了凋落物碳密度和土壤表层土壤有机碳密度及细根生物量,而对植被碳密度的影响差异不显着,但由于植被碳密度占比较大,因而轻度林火干扰对森林生态系统碳密度的影响差异不显着,而中度和重度林火干扰既显着降低了土壤表层和土壤浅层土壤有机碳密度及细根生物量,又显着减少了植被碳密度与凋落物碳密度,因而对森林生态系统碳密度的影响差异显着。综上所述,中度和重度强度的林火干扰对广东亚热带森林生态系统碳库的影响显着,而轻度强度的林火干扰对生态系统碳库的影响不显着,鉴于中度和重度强度的林火干扰易造成生态系统碳库损失大和环境污染,因此,为有效提高森林碳汇效应,维护生态系统碳平衡,尽量减少中度和重度强度的林火干扰对生态系统碳库产生的显着影响,建议在森林经营管理和林火管理措施上应用推广轻度林火干扰强度的计划烧除作为碳减排增汇效应的森林碳汇管理手段。同时研究表明不同林火干扰强度对木荷林生态系统碳损失最少,因而应提倡种植木荷作为南方防火树种,从而达到防火效应与生态效益的有机统一,实现林业可持续发展,促进生态建设。
罗斯生[10](2020)在《森林火灾对马尾松次生林土壤有机碳及其组分以及碳库稳定性的影响》文中研究说明森林生态系统土壤有机碳库在全球的碳循环与碳平衡中扮演重要角色。森林火灾作为非连续的干扰因子,是生物地球化学循环的驱动因子,显着改变生态系统的结构和功能及养分循环与能量传递,引起森林碳库与碳分配格局的变化,进而影响森林演替进程及固碳能力。森林火灾通过直接改变植被覆盖度进而影响植被碳库和营养元素周转,最终影响植被的碳固定及碳从植被向土壤的转移,导致不同碳库之间的重新分配。研究森林火灾对森林生态系统土壤有机碳的影响,有助于理解森林生态系统土壤碳固持和碳循环过程,为制定科学合理的旨在减缓全球气候变化的林火管理策略具有重要意义。然而,有关森林火灾对土壤有机碳及其组分以及碳库稳定性的影响及作用机制仍不清楚。为此,以广东省鹤山市马尾松次生林为研究对象,采用相邻样地比较法和空间代替时间法,以野外调查采样与室内试验分析为主要手段,定量研究森林火灾对土壤理化性质、土壤有机碳密度、土壤活性有机碳组分和细根生物量的影响,探讨森林火灾对土壤有机碳固持和土壤有机碳稳定性的影响机制,为科学评价森林火灾对土壤碳库稳定性的影响提供科学支撑。通过分析研究结果,提出了科学合理的林火管理策略。主要研究结果如下:(1)森林火灾对土壤理化性质均产生影响森林火灾对不同林龄马尾松次生林的土壤理化性质均产生影响。森林火灾增加了马尾松次生林不同林龄的土壤容重、土壤pH值和土壤全磷,降低了不同林龄的土壤含水率、土壤全氮和土壤有机碳含量;提高了土壤C/N比,减少了 C/P比和N/P比,且土壤含水率、土壤全氮、土壤全磷和土壤有机碳含量均随着林龄增长而增加,土壤容重和土壤pH值随林龄增长而减少。马尾松次生林土壤含水率、土壤全氮、土壤全磷和和土壤有机碳含量均呈现为随土壤土层深度加深而减少的趋势,而土壤容重和土壤pH值则表现为随土壤土层深度加深而增加的趋势。相关分析表明,土壤细根生物量与过火样地的土壤容重和土壤pH值呈负相关,而与土壤全氮、土壤全磷和土壤含水率呈极显着正相关(P<0.01)。不同林龄土壤有机碳含量与土壤全氮耦合性较高。嵌套方差分析表明,引起马尾松次生林土壤理化性质变异的原因是不同林龄、不同土壤深度和森林火灾,林龄和土壤深度解释了土壤理化性质变异的10.80%~69.80%,森林火灾解释了土壤理化性质变异的2.50%~11.20%。(2)森林火灾减少了土壤有机碳密度森林火灾均减少了马尾松次生林各林龄的土壤有机碳密度。在水平方向上,随着林龄增长土壤有机碳密度的减少幅度降低;在垂直方向上,土壤有机碳密度随着土壤土层深度加深而降低,且随林龄增长减少幅度下降。与对照相比,森林火灾后的幼龄林、中龄林和成熟林的土壤有机碳密度分别为35.12、40.80和52.34 t·hm-2,依次降低了10.93%、8.52%和7.56%。相比对照,幼龄林、中龄林和成熟林土壤剖面(0~60cm)的土壤有机碳密度变化范围分别为5.04~7.76、5.26~10.27和6.33~13.58t·hm-2,依次降低了 2.51%~16.83%、1.31%~11.85%和1.09%~12.50%;森林火灾显着降低了幼龄林和中龄林0~30cm的土壤有机碳密度(P<0.05),显着降低了成熟林0~20cm的土壤有机碳密度(P<0.05)。马尾松次生林土壤有机碳密度与土壤理化性质具有显着相关关系(P<0.05)。通径分析表明,对照样地和过火样地中,土壤全氮均对土壤有机碳密度的直接作用最大,土壤细根生物量对土壤有机碳密度直接作用较小,但其通过土壤全氮对土壤有机碳密度的影响均表现在间接作用上。嵌套方差分析表明,土壤深度解释了土壤有机碳密度变异的70.60%,林龄解释了其变异的25.35%,森林火灾解释了其变异的2.34%。(3)森林火灾降低了土壤活性有机碳含量森林火灾降低了马尾松次生林各林龄土壤活性有机碳各组分的含量。土壤EOC随着林龄增长其减少幅度呈现降低的规律,而土壤POC随着林龄增长其减少幅度呈现出先增加后减少的规律,且土壤MBC和DOC随着林龄增长其减少幅度呈现“U”型变化规律。相比对照,幼龄林、中龄林和成熟林的土壤MBC分别为65.36、107.48和142.48 mg·kg-1,依次降低了 26.03%、18.14%和18.63%;幼龄林、中龄林和成熟林的土壤DOC 分别为 23.15、52.86 和 68.49 mg·kg-1,依次降低了 22.28%、17.81%和 19.41%;幼龄林、中龄林和成熟林的土壤EOC分别为1308.82、1824.19和2571.58 mg·kg-1,依次降低了 23.98%、18.99%和13.50%;幼龄林、中龄林和成熟林的土壤POC分别为1013.02、1374.75 和 2206.09 mg·kg-1,依次降低了 18.50%、22.96%和 18.32%。马尾松次生林土壤活性有机碳各组分分配比例随林龄增长呈现出先增加后减少的规律,其中土壤EOC的分配比例最大,幼龄林、中龄林和成熟林的分配比例分别为29.96%、33.29%和33.35%。在垂直方向上,森林火灾后马尾松次生林土壤MBC和EOC随着土壤深度加深而逐渐减小,而成熟林的土壤DOC则随着土壤深度加深呈现增大的趋势,土壤POC没有明显的变化规律。马尾松次生林土壤活性有机碳组分与土壤理化性质及土壤化学计量比均呈显着相关关系(P<0.05)。通径分析表明,过火样地中,对土壤MBC的直接影响最大的为C/P比,而N/P比通过土壤全氮对土壤MBC的影响表现在间接作用上;对土壤DOC的直接影响最大的为土壤全氮,而土壤细根生物量通过土壤全氮对土壤DOC的影响表现为间接作用;对土壤EOC的直接影响最大的为土壤全氮,而N/P比通过土壤全氮对土壤EOC的影响表现为间接作用;对土壤POC的直接影响最大的是土壤有机碳含量,而土壤细根生物量通过土壤全氮对土壤POC的影响表现为间接作用。嵌套方差分析表明,土壤深度分别解释了土壤 MBC、DOC、EOC 和 POC 变异的 70.73%、28.34%、79.83%和 73.35%,林龄分别解释了土壤 MBC、DOC、EOC 和 POC 变异的 20.09%、62.27%、13.92%和18.13%,森林火灾分别解释了土壤MBC、DOC、EOC和POC变异的4.69%、5.39%、2.61%和 3.42%。(4)森林火灾对土壤有机碳库稳定性产生重要影响不同林龄马尾松次生林土壤碳库管理指数对森林火灾的响应具有差异性。在水平方向上,马尾松次生林土壤有机碳库稳定性对森林火灾的响应表现为随着林龄的增加土壤有机碳库稳定性增强。幼龄林、中龄林和成熟林的碳库管理指数分别为26.15、30.57和32.09,呈现出随林龄的增长而增加的趋势,且各林龄马尾松次生林的碳库活度的变化幅度呈现为随林龄的增加而降低。在垂直方向上,过火样地马尾松次生林的碳库活度在不同林龄之间均表现为随土壤深度加深而减少的变化规律,即随着土壤深度增加土壤有机碳库稳定性增强。相关分析表明,马尾松次生林土壤碳库管理指数与土壤活性有机碳各组分呈极显着相关关系(P<0.01),与土壤理化性质和土壤细根生物量亦呈极显着相关关系(P<0.01)。通径分析表明,土壤全氮对土壤碳库管理指数的直接影响最大,通径系数达1.786,土壤全磷、土壤细根生物量对其影响次之,通径系数分别为-1.021和0.981,土壤pH值对土壤碳库管理指数的影响表现在间接作用上。综上所述,森林火灾对马尾松次生林土壤有机碳转化及其碳循环产生重要影响。森林火灾对马尾松次生林土壤有机碳库稳定性的影响,在水平方向上,随着林龄的增加土壤有机碳库稳定性增强;在垂直方向上,随着土壤深度增加土壤有机碳库稳定性增强。研究结果可为森林火灾后土壤碳固持和碳循环对全球气候变化的影响提供参考依据,为林业管理、森林碳汇管理以及制定森林碳汇生态补偿政策提供科学支撑。
二、有机物燃烧的定量研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有机物燃烧的定量研究(论文提纲范文)
(1)基于ReaxFF力场纳米铝颗粒包覆及燃烧分子动力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 纳米铝颗粒表面包覆研究 |
1.2.2 纳米铝颗粒氧化及燃烧特性研究 |
1.3 本文的主要研究目标和研究内容 |
第2章 分子动力学模拟及计算方法 |
2.1 分子动力学模拟简介 |
2.1.1 分子动力模拟的运动方程 |
2.1.2 模拟获得统计结果的方法 |
2.2 ReaxFF反应力场简介 |
2.2.1 ReaxFF反应力场的函数表达 |
2.2.2 ReaxFF反应力场在含能材料反应体系中的应用 |
2.3 本章小结 |
第3章 纳米铝颗粒熔化与团聚的分子动力学模拟 |
3.1 纳米铝颗粒熔化的基本规律 |
3.2 纳米铝颗粒熔化的模拟细节与方法 |
3.2.1 模拟系统基本参数设定 |
3.2.2 纳米铝颗粒退火结构模型的构建 |
3.2.3 熔化模拟加热速率的选取 |
3.2.4 纳米铝颗粒熔点判定方法 |
3.3 纳米铝颗粒熔点与粒径关系研究 |
3.4 缺陷浓度对纳米铝颗粒熔点及额外储能的影响 |
3.4.1 带有缺陷纳米铝颗粒熔化过程的分子动力模拟 |
3.4.2 纳米铝颗粒额外储能随温度变化研究 |
3.5 纳米铝颗粒团聚的分子动力模拟方法 |
3.5.1 纳米颗粒升温团聚的研究背景 |
3.5.2 纳米铝颗粒团聚模拟的模型构建与参数设定 |
3.5.3 纳米铝颗粒团聚判定依据 |
3.6 双纳米铝颗粒在升温过程中的团聚现象研究 |
3.6.1 粒径和温度对纳米铝颗粒团聚的影响 |
3.6.2 团聚过程中原子扩散系数的变化 |
3.6.3 团聚引起的表面积与势能变化研究 |
3.7 本章小结 |
第4章 乙醇分子包覆纳米铝颗粒的反应分子动力模拟 |
4.1 ReaxFF反应力场描述乙醇吸附铝表面的可靠性分析 |
4.1.1 第一性原理及分子动力模拟计算设置 |
4.1.2 反应分子动力模拟与DFT计算结果对比分析 |
4.2 乙醇分子吸附铝表面机理研究 |
4.2.1 单乙醇分子吸附铝基底过程 |
4.2.2 乙基和羟基原子基团在吸附过程中的作用 |
4.2.3 乙醇分子在吸附纳米铝颗粒时的分解过程 |
4.3 乙醇分子包覆纳米铝颗粒研究 |
4.3.1 温度对乙醇分子包覆纳米铝颗粒的影响 |
4.3.2 等温吸附曲线及包覆层结构分析 |
4.3.3 乙醇包覆后纳米铝颗粒常温抗氧化性能分析 |
4.4 乙醇包覆后的纳米铝颗粒团聚过程研究 |
4.4.1 不同加热速率对团聚过程的影响 |
4.4.2 恒温团聚过程中系统势能变化分析 |
4.4.3 包覆层与纳米铝颗粒间径向分布函数分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 纳米铝颗粒燃烧机理的反应分子动力学研究 |
5.1 不同氧化层厚度纳米铝颗粒的建模与系统参数设置 |
5.1.1 核-壳结构纳米铝颗粒模型构建 |
5.1.2 燃烧反应分子动力模拟的参数设置 |
5.1.3 燃烧模拟的辐射传热模型 |
5.2 纳米铝颗粒点火过程反应分子动力模拟研究 |
5.2.1 氧化壳层厚度对核心区域原子扩散运动的影响 |
5.2.2 纳米铝颗粒内部电荷分布分析 |
5.2.3 纳米铝颗粒核-壳界面压力演变过程研究 |
5.3 纳米铝颗粒燃烧过程研究 |
5.3.1 纳米铝颗粒燃烧的阶段划分 |
5.3.2 纳米铝颗粒燃烧过程中的能量分析 |
5.3.3 纳米铝颗粒燃烧过程中内部原子运动分析 |
5.3.4 辐射传热对纳米铝颗粒燃烧的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 乙醇和乙醚包覆后的纳米铝颗粒燃烧过程研究 |
6.1 乙醚燃烧机理的ReaxFF反应力场验证 |
6.1.1 乙醚燃烧模拟参数设定 |
6.1.2 乙醚燃烧机理的反应分子动力模拟研究 |
6.2 有机物包覆纳米铝颗粒的建模及分析 |
6.2.1 乙醇乙醚包覆纳米铝颗粒模型构建 |
6.2.2 乙醇乙醚包覆层结构的对比分析 |
6.2.3 包覆后纳米铝颗粒活性铝含量测量 |
6.3 乙醇乙醚包覆后纳米铝颗粒点火性能研究 |
6.3.1 氧气分子在颗粒表面吸附过程的对比分析 |
6.3.2 有机包覆层在点火阶段的分解扩散过程 |
6.4 有/无包覆层纳米铝颗粒燃烧过程的对比研究 |
6.4.1 燃烧温度对比分析 |
6.4.2 势能变化对比分析 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
附录 |
(2)炭黑燃烧的MnOx-CeO2催化剂开发及其氧物种演变与电子转移研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国颗粒物污染现状 |
1.1.2 我国炭黑类颗粒污染物的产生及危害 |
1.1.3 我国炭黑类颗粒污染物的控制 |
1.2 炭黑燃烧催化剂的开发 |
1.2.1 特殊结构催化剂 |
1.2.2 金属氧化物催化剂 |
1.3 锰铈复合氧化物 |
1.3.1 MnO_x-CeO_2 研究进展 |
1.3.2 MnO_x-CeO_2 研究方向 |
1.4 研究设想和研究内容 |
1.4.1 研究设想 |
1.4.2 主要研究内容 |
第二章 炭黑燃烧的MnO_x-CeO_2 制备方法优选 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品和设备 |
2.2.2 催化剂的制备 |
2.2.3 表征手段 |
2.2.4 活性评价 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 系列催化剂的炭黑催化燃烧活性评价 |
2.3.2 系列催化剂的表面形貌及物理化学性质分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 MnO_x-CeO_2 与炭黑接触概率对涉氧参量及活性的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品和设备 |
3.2.2 催化剂的制备 |
3.2.3 表征手段 |
3.2.4 活性评价 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 两种催化剂对炭黑催化燃烧的活性评价 |
3.3.2 两种催化剂的形貌分析 |
3.3.3 三维几何模型分析两种催化剂的炭黑接触概率 |
3.3.4 两种催化剂的结构与常温物理化学性质分析 |
3.3.5 两种催化剂的表面原位物理化学性质分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 涉氧参量对MnO_x-CeO_2 催化燃烧炭黑过程的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品和设备 |
4.2.2 催化剂的制备 |
4.2.3 表征手段 |
4.2.4 活性评价 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 不同配比的MnO_x-CeO_2 对炭黑催化燃烧的活性评价 |
4.3.2 不同配比MnO_x-CeO_2 的结构与形貌分析 |
4.3.3 不同配比MnO_x-CeO_2 的化学性质分析 |
4.3.4 氧空位浓度与活性氧物种浓度之间的相关性分析 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
主要结论 |
展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1 炭黑累计转化率计算公式推导 |
附录2 两种模型接触概率的计算过程 |
攻读专业学位硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(3)新高考改革背景下初高中化学教科书衔接分析与教学实践(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1.引言 |
1.1 问题提出 |
1.2 研究现状分析 |
1.2.1 研究初高中化学教学衔接 |
1.2.2 研究初高中化学教科书衔接 |
1.2.3 文献总评 |
1.3 核心概念界定 |
1.3.1 教科书的界定 |
1.3.2 衔接的界定 |
1.4 理论依据 |
1.4.1 贝塔郎非的系统论 |
1.4.2 皮亚杰的认知发展理论 |
1.4.3 维果茨基的最近发展区理论 |
1.4.4 奥苏贝尔的有意义学习理论 |
1.5 研究的目的和意义 |
1.6 研究设计 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 研究的对象及其来源 |
1.6.3 研究的材料和工具 |
1.6.4 研究的步骤和方法 |
2.初高中化学教科书的宏观衔接分析 |
2.1 初高中化学教科书的内部结构衔接分析 |
2.2 初高中化学教科书的栏目设计衔接分析 |
3.初高中化学教科书的中、微观衔接分析 |
3.1 初高中化学教科书中原子结构相关内容的呈现和衔接分析 |
3.2 初高中化学教科书中化学计算的呈现和衔接分析 |
3.2.1 初高中化学教科书中以化学式、化学反应方程式为基础相关计算的呈现和衔接分析 |
3.2.2 初高中化学教科书中溶液浓度计算的呈现和衔接分析 |
3.3 初高中化学教科书中化学实验的呈现和衔接分析 |
3.3.1 初高中化学教科书中实验图表的呈现和衔接分析 |
3.3.2 初高中化学教科书中实验内容的呈现和衔接分析 |
4.初高中化学衔接教学的实证研究与建议 |
4.1 高中教师问卷结果分析 |
4.1.1 问卷调查对象 |
4.1.2 高中教师对初中教科书的熟悉程度 |
4.1.3 高中教师在课堂上的衔接教学情况 |
4.1.4 高中教师对各衔接点的认知情况 |
4.2 初三学生问卷结果分析 |
4.2.1 问卷调查对象 |
4.2.2 初三学生化学学习情况 |
4.2.3 初三学生对衔接知识的接受度 |
4.2.4 初三学生对教科书的看法 |
4.2.5 初三学生的科学素养 |
4.3 初高中化学衔接教学建议 |
4.3.1 知识衔接铺垫基础 |
4.3.2 方法衔接提升能力 |
4.3.3 情感衔接形成素养 |
5.结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.1.1 教科书研究结论 |
5.1.2 教学研究结论 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
(4)循环流化床煤部分气化探索试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景及意义 |
1.1.1 煤炭利用现状 |
1.1.2 煤部分气化技术特点 |
1.1.3 探索实验研究的必要性 |
1.2 国内外本学科领域的研究现状与趋势 |
1.2.1 部分气化工艺 |
1.2.2 煤气化过程中的焦油脱除技术 |
1.3 研究方法 |
1.4 研究目的及主要内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 课题主要内容 |
1.5 小结 |
第2章 实验方法 |
2.1 引言 |
2.2 实验原料 |
2.2.1 半焦性质分析 |
2.2.2 焦油性质分析 |
2.3 实验装置及仪器 |
2.3.1 循环流化床气化炉试验系统 |
2.3.2 焦油采集及分离装置 |
2.3.3 表征仪器 |
2.4 实验方法 |
2.4.1 管式炉试验及其改进 |
2.4.2 循环流化床气化炉试验及其改进 |
2.4.3 焦油收集与分离定量 |
2.4.4 表征方法 |
2.5 本章小结 |
第3章 半焦催化性能探索 |
3.1 引言 |
3.2 分析方法 |
3.3 实验工况 |
3.4 焦油热裂解特性 |
3.5 焦油催化转化特性 |
3.5.1 给入焦油对半焦气化特性的影响 |
3.5.2 温度对焦油催化转化特性的影响 |
3.5.3 气体中的焦油含量对催化转化特性的影响 |
3.6 焦油的热裂解与催化转化对比 |
3.7 本章小结 |
第4章 流态化半焦对焦油的催化转化试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 分析方法 |
4.3 反应温度对流态化半焦催化转化特性的影响 |
4.3.1 试验工况 |
4.3.2 温度对产气特性的影响 |
4.3.3 温度对焦油转化率的影响 |
4.3.4 温度对半焦化学结构及性质的影响规律 |
4.3.5 温度对焦油成分转化特性的影响 |
4.3.6 小结 |
4.4 不同粒径流态化半焦的催化转化特性研究 |
4.4.1 试验工况 |
4.4.2 粒径对产气特性的影响 |
4.4.3 粒径对焦油转化率的影响 |
4.4.4 粒径对半焦结构特性的影响 |
4.4.5 粒径对焦油成分转化特性的影响 |
4.4.6 小结 |
4.5 水蒸气条件下流态化半焦的催化转化特性研究 |
4.5.1 试验工况 |
4.5.2 水蒸气对焦油转化率的影响 |
4.5.3 水蒸气对半焦结构特征的影响 |
4.5.4 水蒸气对焦油成分转化特性的影响 |
4.5.5 小结 |
4.6 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学生论文及研究成果 |
(5)主要能源利用过程中VOCs的排放及其稳定碳、氢同位素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 能源利用过程中大气污染物的排放及环境影响 |
1.1.1 能源概述及消费现状 |
1.1.2 能源利用过程中大气污染物的排放特征 |
1.1.3 能源利用过程中排放的大气污染物对环境的影响 |
1.2 能源利用过程中VOCs及其碳氢同位素的组成特征 |
1.2.1 能源利用过程中VOCs的组成特征 |
1.2.2 能源利用过程中VOCs的碳氢同位素特征 |
1.3 环境空气中VOCs及其碳氢同位素的特征及来源 |
1.3.1 环境空气中VOCs的组成特征 |
1.3.2 环境空气中VOCs的碳氢同位素特征 |
1.3.3 环境空气中VOCs及碳氢同位素来源研究 |
1.4 立题依据和研究内容 |
1.4.1 立题依据和意义 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 样品采集及实验分析 |
2.1 VOCs样品采集 |
2.1.1 污染源样品采集 |
2.1.2 环境空气样品采集 |
2.2 VOCs样品测试 |
2.2.1 浓度组分测试 |
2.2.2 碳氢同位素测试 |
2.2.3 质量保证和质量控制 |
第3章 主要能源利用过程VOCS特征及臭氧生成潜势 |
3.1 煤制油排放的VOCs的组分特征 |
3.1.1 VOCs的组分特征 |
3.1.2 臭氧生成潜势 |
3.2 燃煤源排放的VOCs组分特征 |
3.2.1 VOCs的组分特征 |
3.2.2 臭氧生成潜势评价 |
3.3 溶剂使用源排放的VOCs的组分特征 |
3.3.1 VOCs的组分特征 |
3.3.2 臭氧生成潜势评价 |
3.4 小结 |
第4章 VOCs主要排放源稳定碳、氢同位素组成特征 |
4.1 机动车尾气源与汽油挥发源的VOCs同位素组成特征 |
4.1.1 机动车尾气源与汽油挥发源排放的VOCs碳同位素特征 |
4.1.2 机动车尾气源与汽油挥发源的VOCs氢同位素特征 |
4.2 燃煤源排放的VOCs稳定同位素组成特征 |
4.2.1 燃煤源排放的VOCs碳同位素特征 |
4.2.2 燃煤源排放的VOCs氢同位素特征 |
4.3 溶剂使用源排放的VOCs同位素组成特征 |
4.4 VOCs主要排放源稳定碳、氢同位素组成特征 |
4.5 小结 |
第5章 环境空气中VOCS及碳氢同位素组成特征 |
5.1 环境空气中VOCs的浓度特征 |
5.1.1 环境空气中VOCs组分特征 |
5.1.2 环境空气中VOCs日变化特征 |
5.1.3 臭氧生成潜势研究 |
5.2 环境空气中VOCs的同位素特征 |
5.3 小结 |
第6章 环境空气中VOCs的来源研究 |
6.1 环境空气中VOCs的来源解析 |
6.1.1 特征比值分析 |
6.1.2 PMF源解析 |
6.2 基于同位素组成的典型VOCs来源解析 |
6.2.1 基于Isosource模型来源解析 |
6.2.2 质量平衡方程线性拟合来源解析 |
6.3 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
攻读博士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
作者简介 |
(6)燃煤电厂烟气全颗粒物在湿法脱硫和湿电除尘设施前后的变化特征研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
术语符号对照表 |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 燃煤颗粒物的产生与危害 |
1.1.2 燃煤电厂超低排放技术的发展 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 固定污染源颗粒物测试方法研究现状 |
1.2.2 颗粒物生成与排放特征研究现状 |
1.2.3 颗粒物中的化学组分研究现状 |
1.3 研究意义及内容 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 技术路线 |
第2章 材料与方法 |
2.1 测试对象与采样点位 |
2.2 采样方法与装置 |
2.3 样品分析方法 |
2.3.1 有机和无机组分的分离 |
2.3.2 有机和无机组分的化学分析 |
2.4 试剂与设备 |
第3章 燃煤烟气中颗粒物质量的转化与排放特征 |
3.1 颗粒物质量浓度在烟气流程中的转化特征 |
3.2 颗粒物组分在烟气流程中的转化特征 |
3.2.1 可过滤颗粒物组分在烟气流程中的转化特征 |
3.2.2 可凝结颗粒物组分在烟气流程中的转化特征 |
3.3 燃煤烟气中颗粒物质量浓度排放特征 |
3.4 本章小结 |
第4章 燃煤烟气中颗粒物水溶性离子的分布与排放特征 |
4.1 可过滤颗粒物中水溶性离子在烟气流程中的分布特征 |
4.2 可凝结颗粒物中水溶性离子在烟气流程中的分布特征 |
4.3 燃煤烟气中颗粒物水溶性离子的排放特征 |
4.4 本章小结 |
第5章 典型燃煤烟气中颗粒物有机组分的成分谱 |
5.1 可过滤和可凝结颗粒物中有机组分的成分谱 |
5.2 本章小结 |
第6章 结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 本文创新点 |
6.3 存在问题及建议 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文及科研成果 |
致谢 |
(7)燃煤烟气中可凝结颗粒物有机组分分析及其迁移分布特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 燃煤锅炉排放颗粒物相关研究 |
1.2.1 燃煤锅炉排放颗粒物介绍 |
1.2.2 燃煤烟气中颗粒物排放和控制研究 |
1.3 燃煤排放可凝结颗粒物相关研究 |
1.3.1 燃煤排放颗粒物组成分析 |
1.3.2 燃煤排放可凝结颗粒物中有机污染物理化性质 |
1.3.3 燃煤烟气中可凝结颗粒物有机组分的排放控制研究 |
1.4 研究目的及研究内容 |
2 可凝结颗粒物有机组分定性及定量分析研究 |
2.1 可凝结颗粒物和可过滤颗粒物采样流程前述 |
2.1.1 颗粒物采样装置 |
2.1.2 颗粒物采样后处理流程 |
2.2 烟气中可凝结颗粒物有机组分定性定量分析介绍及运用 |
2.2.1 烟气中可凝结颗粒物有机组分定性分析 |
2.2.2 烟气中可凝结颗粒物有机组分定量分析 |
2.3 可凝结颗粒物无机组分分析方法 |
2.4 原煤中有机物预处理及分析方法 |
2.5 处理和分析方法质量控制 |
2.6 本章小结 |
3 电站锅炉燃煤烟气中颗粒物排放特性研究 |
3.1 JX机组颗粒物排放特性前述 |
3.2 JX机组不同负荷工况下颗粒物排放特性 |
3.2.1 JX机组不同负荷工况下可凝结颗粒物和可过滤颗粒物排放特性 |
3.2.2 JX机组不同负荷工况下可凝结颗粒物有机组分定性分析 |
3.3 JX机组不同负荷工况下可凝结颗粒物有机组分定量分析及排放特性 |
3.3.1 JX机组不同负荷工况下可凝结颗粒物中正构烷烃排放特性 |
3.3.2 JX机组不同负荷工况下可凝结颗粒物中邻苯二甲酸酯排放特性 |
3.4 JX机组不同负荷工况下可凝结颗粒物无机组分排放特性 |
3.5 本章小结 |
4 工业锅炉燃煤烟气中颗粒物迁移分布特性研究 |
4.1 工业锅炉颗粒物迁移分布特性前述 |
4.2 工业锅炉可凝结颗粒物和可过滤颗粒物迁移分布特性 |
4.2.1 XT焦化厂可凝结颗粒物和可过滤颗粒物迁移分布特性 |
4.2.2 FY热电厂可凝结颗粒物和可过滤颗粒物迁移分布特性 |
4.3 工业锅炉可凝结颗粒物有机组分迁移分布特性 |
4.3.1 工业锅炉烟气中可凝结颗物中有机组分定性分析 |
4.3.2 XT机组可凝结颗粒物中正构烷烃迁移分布特性 |
4.3.3 FY机组可凝结颗粒物中正构烷烃迁移分布特性 |
4.3.4 XT机组可凝结颗粒物中邻苯二甲酸脂迁移分布特性 |
4.3.5 FY机组可凝结颗粒物中邻苯二甲酸酯类迁移分布特性 |
4.4 工业燃煤锅炉可凝结颗粒物无机组分迁移分布特性 |
4.4.1 XT机组可凝结颗粒物无机组分迁移分布特性 |
4.4.2 FY机组可凝结颗粒物无机组分迁移分布特性 |
4.5 本章小结 |
5 全文总结及展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 全文主要创新点 |
5.3 本文不足及展望 |
参考文献 |
(8)超临界水热燃烧的直接数值模拟研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
术语表 |
第1章 绪论 |
1.1 超临界水热燃烧的研究背景 |
1.1.1 超临界水的物理化学特性 |
1.1.2 超临界水氧化过程 |
1.1.3 超临界水热燃烧及其应用 |
1.2 超临界水热燃烧的基本特征 |
1.3 超临界水热燃烧的实验研究进展 |
1.4 数值燃烧学 |
1.4.1 基本建模方法 |
1.4.2 湍流建模方法 |
1.4.3 超临界水热燃烧的数值模拟研究进展 |
1.5 本文研究内容 |
第2章 超临界水热燃烧的直接数值模拟方法 |
2.1 超临界水热反应流的控制方程 |
2.2 超临界水热工况的物性建模方法 |
2.2.1 多元混合物状态方程 |
2.2.2 多元混合物热物性 |
2.2.3 多元混合物输运性质 |
2.3 数值算法 |
2.4 数值验证 |
2.5 本章小结 |
第3章 超临界水热燃烧的着火基本特性研究 |
3.1 零维自着火过程的计算方法及工况设置 |
3.1.1 数值计算方法 |
3.1.2 研究目标与工况设置 |
3.2 基准工况下自着火特性分析 |
3.2.1 化学当量条件下的着火过程 |
3.2.2 着火特性曲线 |
3.3 自着火特性的影响因素分析 |
3.3.1 对着火延迟影响 |
3.3.2 化学反应路径分析 |
3.4 自着火特性的参数化研究 |
3.4.1 燃料浓度的影响 |
3.4.2 氧化剂温度的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 层流超临界水热火焰的高精度数值模拟研究 |
4.1 研究目标与工况设置 |
4.2 着火过程与火焰结构 |
4.2.1 瞬态着火过程分析 |
4.2.2 稳态火焰结构分析 |
4.3 组分输运分析与火焰稳燃机理 |
4.3.1 组分输运分析方法 |
4.3.2 火焰稳燃区域的组分输运分析 |
4.3.3 预着火区域的组分输运分析 |
4.4 水的化学参与作用 |
4.4.1 对火焰结构的影响 |
4.4.2 对火焰分支特性的影响 |
4.4.3 化学反应路径分析 |
4.5 参数化研究 |
4.5.1 燃料浓度或稀释率 |
4.5.2 氧化剂温度 |
4.6 本章小结 |
第5章 二维湍流混合层中超临界水热火焰的直接数值模拟 |
5.1 研究目标与工况设置 |
5.2 着火过程的瞬态分析 |
5.2.1 着火过程的阶段划分 |
5.2.2 预着火阶段的火焰特征 |
5.2.3 着火阶段的火焰特征 |
5.3 火焰结构分析 |
5.3.1 火焰分支特性 |
5.3.2 火焰传播速度 |
5.4 着火核心的分布特征 |
5.5 本章小结 |
第6章 三维超临界水热射流火焰的直接数值模拟研究 |
6.1 数理模型与计算设置 |
6.1.1 数理模型描述 |
6.1.2 计算设置 |
6.1.3 计算步骤 |
6.2 火焰结构的瞬态特征 |
6.2.1 火焰瞬态演化 |
6.2.2 火焰结构描述 |
6.3 火焰结构的统计分析 |
6.3.1 物理空间统计分析 |
6.3.2 混合分数条件统计 |
6.3.3 概率密度分析 |
6.4 组分输运分析 |
6.5 稳燃机理分析 |
6.6 本章小结 |
第7章 全文总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(9)林火干扰对广东省亚热带森林生态系统碳库的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究方法进展 |
1.2.1 国外研究方法概况 |
1.2.2 国内研究方法概况 |
1.3 林火干扰对森林生态系统碳库的影响研究进展 |
1.3.1 林火干扰对森林生态系统碳库的影响 |
1.3.2 林火干扰对植被碳库的影响 |
1.3.3 林火干扰对凋落物碳库的影响 |
1.3.4 林火干扰对土壤有机碳库的影响 |
1.4 目前存在问题及发展趋势 |
1.5 立题依据 |
1.6 研究假设与研究思路 |
1.6.1 研究假设 |
1.6.2 研究思路 |
1.7 主要研究任务与科学问题 |
1.7.1 主要研究任务 |
1.7.2 科学问题 |
1.8 研究目的与研究内容 |
1.8.1 研究目的 |
1.8.2 研究内容 |
1.9 研究方法与技术路线 |
1.9.1 研究方法 |
1.9.2 技术路线 |
1.10 本章小结 |
2 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 气候特征与地质地貌 |
2.1.2 土壤条件与河流水系 |
2.1.3 植被状况 |
2.1.4 森林火灾状况 |
2.2 广东省森林火灾时空分布规律分析 |
2.2.1 森林火灾时间变化规律 |
2.2.2 森林火灾空间变化规律 |
2.3 样地设置 |
2.4 植被和凋落物生物量调查 |
2.5 土壤样品的采集与处理 |
2.6 细根生物量的采集与处理 |
2.7 实验方法 |
2.7.1 生物量的测定 |
2.7.2 碳含量的测定 |
2.7.3 土壤活性有机碳含量的测定 |
2.7.4 单位面积碳密度的计算方法 |
2.7.5 林火干扰强度划分 |
2.8 数据统计分析 |
2.9 本章小结 |
3 林火干扰对植被碳库的影响 |
3.1 林火干扰对植被生物量的影响 |
3.2 林火干扰对植被碳含量的影响 |
3.3 林火干扰对植被碳密度的影响 |
3.4 植被碳密度变异的影响因素 |
3.5 讨论 |
3.6 本章小结 |
4 林火干扰对凋落物碳库的影响 |
4.1 林火干扰对凋落物生物量的影响 |
4.2 林火干扰对凋落物碳含量的影响 |
4.3 林火干扰对凋落物碳密度的影响 |
4.4 凋落物碳密度变异的影响因素 |
4.5 讨论 |
4.6 本章小结 |
5 林火干扰对土壤有机碳库的影响 |
5.1 林火干扰对土壤有机碳密度的影响 |
5.1.1 林火干扰对土壤容重的影响 |
5.1.2 林火干扰对土壤有机碳含量的影响 |
5.1.3 林火干扰对土壤有机碳密度的影响 |
5.1.4 土壤有机碳密度变异的影响因素 |
5.2 林火干扰对土壤活性有机碳组分的影响 |
5.2.1 林火干扰对土壤微生物生物量碳含量的影响 |
5.2.2 林火干扰对土壤可溶性有机碳含量的影响 |
5.2.3 林火干扰对土壤易氧化碳含量的影响 |
5.2.4 林火干扰对土壤颗粒有机碳含量的影响 |
5.2.5 土壤活性有机碳组分变异的影响因素 |
5.3 林火干扰对土壤细根生物量的影响 |
5.4 生物量与土壤有机碳及组分的相关性分析 |
5.5 讨论 |
5.6 本章小结 |
6 林火干扰对森林生态系统碳库的影响 |
6.1 林火干扰对森林生态系统碳密度的影响 |
6.2 森林生态系统碳密度变异的影响因素 |
6.3 林火干扰对森林生态系统碳库空间分布格局的影响 |
6.4 林火干扰对森林生态系统碳库的影响机制 |
6.5 讨论 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 林火管理策略 |
7.4 不足之处 |
7.5 展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(10)森林火灾对马尾松次生林土壤有机碳及其组分以及碳库稳定性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究背景及研究意义 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 森林火灾对土壤理化性质的影响 |
1.3.2 森林火灾对土壤有机碳的影响 |
1.3.3 森林火灾对土壤活性有机碳的影响 |
1.3.4 森林火灾对土壤碳库稳定性的影响 |
1.3.5 目前存在的问题 |
1.4 选题依据与研究目的 |
1.4.1 选题依据 |
1.4.2 研究目的 |
1.5 研究内容与科学问题 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 科学问题 |
1.6 研究方法和技术路线 |
1.6.1 研究方法 |
1.6.2 技术路线 |
1.7 本章小结 |
2 材料与方法 |
2.1 引言 |
2.2 研究区概况 |
2.2.1 地质地貌 |
2.2.2 气候特征 |
2.2.3 土壤条件 |
2.2.4 植被状况 |
2.2.5 河流水系 |
2.2.6 森林火灾状况 |
2.3 样地选设 |
2.4 样品采集 |
2.4.1 土壤样品采集 |
2.4.2 细根生物量采集 |
2.5 实验方法 |
2.5.1 土壤理化性质测定 |
2.5.2 土壤活性有机碳含量测定 |
2.6 土壤有机碳密度计算 |
2.7 碳库管理指数计算 |
2.8 本章小结 |
3 森林火灾对土壤理化性质的影响 |
3.1 引言 |
3.2 数据统计方法 |
3.3 不同林龄马尾松次生林土壤理化性质的分布特征 |
3.3.1 森林火灾对土壤容重的影响 |
3.3.2 森林火灾对土壤含水率的影响 |
3.3.3 森林火灾对土壤pH值的影响 |
3.3.4 森林火灾对土壤全氮的影响 |
3.3.5 森林火灾对土壤全磷的影响 |
3.3.6 土壤理化性质与土壤细根生物量的相关分析 |
3.3.7 土壤理化性质变异的影响因素 |
3.4 不同林龄马尾松次生林土壤有机碳含量 |
3.4.1 森林火灾对土壤有机碳含量的影响 |
3.4.2 土壤有机碳含量与土壤理化性质的关系 |
3.4.3 森林火灾对土壤化学计量比的影响 |
3.4.4 土壤化学计量比与土壤C、N、P含量的相关性 |
3.4.5 土壤性质对土壤C、N、P化学计量比的影响 |
3.4.6 土壤化学计量比变异的影响因素 |
3.5 讨论 |
3.5.1 森林火灾对土壤理化性质的影响 |
3.5.2 土壤化学计量对森林火灾和土壤因子的响应 |
3.6 本章小结 |
4 森林火灾对土壤有机碳密度的影响 |
4.1 引言 |
4.2 数据统计方法 |
4.3 森林火灾对土壤有机碳密度的影响 |
4.4 土壤有机碳密度与土壤理化性质的相关分析 |
4.5 土壤有机碳密度与土壤理化性质的通径分析 |
4.6 土壤有机碳密度差异的影响因素 |
4.7 讨论 |
4.7.1 森林火灾对土壤有机碳密度的影响 |
4.7.2 土壤有机碳密度与土壤理化性质相关性分析 |
4.8 本章小结 |
5 森林火灾对土壤活性有机碳组分的影响 |
5.1 引言 |
5.2 数据统计方法 |
5.3 森林火灾对土壤有机碳各组分含量和分配特征的影响 |
5.3.1 森林火灾对土壤MBC的影响 |
5.3.2 森林火灾对土壤DOC的影响 |
5.3.3 森林火灾对土壤EOC的影响 |
5.3.4 森林火灾对土壤POC的影响 |
5.4 森林火灾对土壤活性有机碳组分分配比例特征的影响 |
5.5 土壤活性有机碳组分与土壤理化性质的关系 |
5.6 土壤活性有机碳组分与土壤理化性质的通径分析 |
5.7 土壤活性有机碳组分差异的影响因素 |
5.8 讨论 |
5.8.1 森林火灾对土壤活性有机碳组分及其分布格局的影响 |
5.8.2 土壤活性有机碳组分与土壤理化性质的相关关系 |
5.9 本章小结 |
6 森林火灾对土壤碳库稳定性的影响 |
6.1 引言 |
6.2 数据统计方法 |
6.3 森林火灾对马尾松次生林不同林龄碳库管理指数的影响 |
6.4 碳库管理指数与土壤活性有机碳组分的相关分析 |
6.5 碳库管理指数与土壤理化性质的相关分析 |
6.6 碳库管理指数与土壤理化性质的通径分析 |
6.7 讨论 |
6.8 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 不足之处 |
7.4 林火管理策略 |
7.5 展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
四、有机物燃烧的定量研究(论文参考文献)
- [1]基于ReaxFF力场纳米铝颗粒包覆及燃烧分子动力学研究[D]. 刘俊鹏. 哈尔滨工程大学, 2021
- [2]炭黑燃烧的MnOx-CeO2催化剂开发及其氧物种演变与电子转移研究[D]. 高景恒. 华南理工大学, 2020
- [3]新高考改革背景下初高中化学教科书衔接分析与教学实践[D]. 伍优敏. 湖南师范大学, 2020(01)
- [4]循环流化床煤部分气化探索试验研究[D]. 邓朝阳. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2020(08)
- [5]主要能源利用过程中VOCs的排放及其稳定碳、氢同位素研究[D]. 李颖慧. 华北电力大学(北京), 2020
- [6]燃煤电厂烟气全颗粒物在湿法脱硫和湿电除尘设施前后的变化特征研究[D]. 王康慧. 南京师范大学, 2020
- [7]燃煤烟气中可凝结颗粒物有机组分分析及其迁移分布特性研究[D]. 宋建武. 浙江大学, 2020(08)
- [8]超临界水热燃烧的直接数值模拟研究[D]. 宋昌成. 浙江大学, 2020(07)
- [9]林火干扰对广东省亚热带森林生态系统碳库的影响研究[D]. 罗碧珍. 东北林业大学, 2020
- [10]森林火灾对马尾松次生林土壤有机碳及其组分以及碳库稳定性的影响[D]. 罗斯生. 东北林业大学, 2020