青島日報社/觀海新聞9月4日訊 記者從中國科學院青島生物能源與過程研究所獲悉,該所日前揭示了生物質殘炭的燃燒機理,該研究相關成果被第38屆國際燃燒會議接收為口頭報告,論文被燃燒領域頂尖期刊《國際燃燒會議論文》收錄。
木材燃燒過程中的明火與熾燃
木材等生物質的燃燒過程包括明火燃燒和殘留焦炭的熾燃。相對于明火燃燒,殘炭的熾燃能夠在極度欠氧條件下維持,通風條件良好時能夠再次引發劇烈的明火燃燒。因此,殘炭熾燃機理的研究對于生物質的高效清潔燃燒以及森林火災、木質建筑火災的預警和撲救有重要的指導意義。
近年來,青島能源所熱能工程研究組與澳大利亞西澳大學能源研究中心、日本豐橋技術科學大學能源工程實驗室合作,針對上述問題開展了系列研究工作。研究人員選取活性炭顆粒作為生物質殘炭的模型物開展實驗,成功捕捉了熾燃鋒面的準穩態蔓延過程,考察了殘炭物性參數和環境參數對于熾燃特性的影響規律。此外,通過對熾燃過程中的傳熱傳質現象和化學反應過程進行解析,研究組成功再現了熾燃鋒面的蔓延過程,預測了熾燃鋒面的熱化學結構,揭示了生物質殘炭的熾燃機理。
該研究表明,一氧化碳等氣相組分的氧化釋熱在一些條件下已經超越固定碳的表面氧化成為主導因素,這一發現完善和發展了前人關于熾燃過程的相關論斷;通過對熾燃現象的燃燒機理做了進一步闡述,對明火、熾燃、陰燃等燃燒現象做了較為明確的區分,對森林火災的預警和撲滅有指導意義。(青報全媒體記者 耿婷婷 通訊員 劉佳)
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