沈晓波
- 作品数：10 被引量：41H指数：4
- 供职机构：华东理工大学资源与环境工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金爆炸科学与技术国家重点实验室开放基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：环境科学与工程理学动力工程及工程热物理更多>>
- 铝氢化物热稳定性研究进展
- 2025年
- 铝氢化物因其高理论储氢密度被视为固态储氢领域的重要候选材料。然而,在实际应用中,此类材料仍面临诸多挑战,包括放氢动力学迟缓、高热稳定性导致的放氢温度较高以及循环性能不佳等问题,这些问题严重制约了其商业化进程。对铝氢化物的放氢特性与机理进行了系统综述,并重点探讨了表面改性、掺杂改性和合成多元复合氢化物体系等热稳定性调控策略。整理发现,球磨和掺杂碳基材料实现纳米限域等纳米化措施可以改变材料表面、抑制晶粒聚集而有效提高放氢动力学性能;催化掺杂金属以及化合物可以通过形成无定形的原位活性物质显著改善储氢性能;而多元复合体系则通过重构反应路径与引入多相失稳效应,在改善动力学和热力学性能的同时,能够有效保证实际储氢容量。未来需要突破单一改性策略,着力发展多方位协同优化的路径,从而为铝氢化物从实验室研究走向规模化应用奠定坚实的理论与技术基础。
- 闫佳琪刘海峰沈晓波
- 关键词：储氢材料热稳定性放氢改性
- 140 K低温高压氢气射流火焰特性研究
- 2025年
- 氢气的高效储存是氢能产业全生命周期发展的关键。由于液态氢具有高密度特性,采用低温液态氢存储技术的加氢站已被证明将成为未来氢经济中的关键基础设施。在低温氢气泄漏过程中,因氢气未能充分扩散极易形成喷射火焰,严重威胁人员及财产安全,然而目前针对低温氢射流火焰特性的研究尚不充分,其燃烧机理仍需进一步探索。基于此,在140 K低温环境下,通过5种不同压力条件的实验分析了氢气喷射火焰的特性。结果表明,火焰长度受温度和质量流量的共同影响,低温下气体密度与比热容增大,会减缓火焰传播速度,而高动能气流则推动火焰纵向延伸,此时温度对火焰长度的主导作用减弱。火焰温度分布与压力呈强相关性。高压工况下,喷嘴近场温度可达1600 K,且高温区沿射流方向衰减较慢。辐射热通量特性显示,高压喷射时火焰辐射强度峰值出现在距喷嘴约1 m处,这归因于高压射流形成的更大规模燃烧区及湍流混合强化效应,但辐射能量随距离呈指数衰减,表明燃烧反应集中发生于近喷嘴区域。本实验中的氢气射流火焰产生的声压级在无约束空间下不足以对人员造成永久伤害,氢能规模化应用需重点关注火焰稳定性与安全性优化。
- 赵隆池聂世帅蔡鹏于安峰沈晓波
- 关键词：射流火焰温度场
- 封闭矩形直管内的天然气/空气预混火焰传播被引量：3
- 2016年
- 采用高速-纹影摄像和压力测试技术,对不同当量比的天然气/空气预混火焰结构、传播速度特性以及压力特性开展了实验研究.分析了预混火焰传播过程及Tulip火焰形成机理,并与同等条件下甲烷/空气预混燃烧过程进行了对比.结果表明,当量比对预混火焰传播有重要影响,直接表现在火焰结构变化、形状演化和传播速度等方面;Tulip火焰的形成伴随着火焰传播速度的骤降;二元可燃气体中加入活性较强的气体组分,将加快火焰传播速度,危险性更大.
- 彭忠璟熊涛段强领金凯强肖华华沈晓波王青松孙金华
- 关键词：天然气预混火焰
- 芳烃装置歧化单元苯泄漏及暴露风险模拟研究被引量：3
- 2017年
- 为定量评估芳烃装置歧化单元安全和环境风险,采用机制模型与传统危险与可操作性分析(HAZOP)相结合的方法,对该装置的循环氢压缩机失效等3个典型事故进行定量危害分析;针对3起事故中发生的苯泄漏情形,进一步采用工艺危害分析软件(PHAST)和危险环境区域(ALOHA)软件,模拟苯泄漏和扩散行为,并定量评价不同人员环境暴露吸入风险。结果表明:由于气团爬升效应和泄漏速率连续变化,PHAST的计算结果比ALOHA更准确;苯泄漏下风向不同位置的环境暴露风险处于10^(-5)~10^(-4)范围。
- 于靓沈晓波杨明磊修光利钱锋王基铭
- 关键词：苯
- 两种特性的涂料类有机混合物闪点模型预测
- 2021年
- 为了简化与扩展热力学推导的闪点预测模型,提出由UNIFAC活度系数模型与二元汽液平衡的实验得出二元互溶溶液的超额Gibbs自由能,评判区分溶液的理想与非理想性的方法。选择实用的2种涂料类有机混合物配方成分的二元与三元混合溶液,实验研究闪点变化规律,并与Raoult定律、活度系数模型(Wilson、NRTL、UNIQUAC)和UNIFAC模型的预测值比较。结果表明:理想性物系可直接由Raoult定律预测闪点(平均绝对误差AAD<1.0℃);而非理想性物系适宜用3种活度系数模型(AAD<2.5℃)或UNIFAC模型(AAD<1.0℃)预测闪点。可为涂料类有机混合物的火灾爆炸危险性控制提供可靠闪点预测数据。
- 陆强霍欣任凯玥边嘉雯吴欣荣沈晓波
- 关键词：涂料混合溶剂闪点UNIFAC
- 机器学习方法预测可燃性粉尘最小点火能的应用研究被引量：1
- 2023年
- 首先从GESTIS-DUST-EX数据库中获取粉尘燃爆数据及其分子结构,再通过量子化学计算筛选描述粉尘最小点火能的分子描述符,进而使用随机森林算法对分子描述符反映的特征重要性进行排序。通过对比10种常用的二分类模型,发现随机森林和支持向量机方法建立的二分类模型较优,它们的准确率、精确率、召回率及F1值都达到了90%以上。最后,对二分类模型中重要度排序较高的分子描述符进行深入分析,阐明其与MIE的内在联系。本研究成果可为快速掌握可燃性有机粉尘的爆炸危险性以及工业粉爆炸尘事故防控提供指导意见。
- 沈晓波张智玮汪圣华李学盛牟杰包其富
- 关键词：最小点火能
- 液体燃料云雾爆轰参数实验被引量：9
- 2012年
- 为深入了解液体燃料云雾爆轰机理,借助自行设计和建造的立式爆轰管,并采用升降法和烟迹技术,对环氧丙烷等液体燃料云雾爆轰参数(爆速、爆压、临界起爆能和爆轰胞格尺寸)与当量比的关系进行了实验研究。结果表明,环氧丙烷的爆速和爆压随当量比的增加先增大后平缓减小;碳氢液体燃料云雾爆轰的临界起爆能与当量比呈"U"型关系,最佳值点偏向富燃料一侧;临界起爆能的大小与燃料的分子结构和挥发性有密切关系,IPN和PO临界起爆能相当,而烷烃类临界起爆能均较大。环氧丙烷在25和50℃时的爆轰胞格宽度与当量比皆呈"U"型关系,最小值点偏向富燃料一侧;气相爆轰胞格宽度比云雾爆轰略小。常温下环氧丙烷云雾爆轰主要由气相反应所控制。
- 沈晓波鲁长波李斌解立峰
- 关键词：液体燃料
- 基于扩散点火理论的高压氢气泄漏自燃研究被引量：8
- 2015年
- 运用扩散点火理论对高压氢气泄漏到下游管道内的自燃点火情况进行了分析。利用激波管流动理论讨论了氢气射流前端激波加热区域的参数变化情况,分析了前沿激波强度、均匀区压力和温度与初始压力的关系,给出了高压氢气泄漏到下游管道后,预测前沿激波强度、均匀区压力和温度的数学方程,建立了判断高压氢气泄漏到下游管道内是否发生自燃点火的函数表达式。提出了理论点火临界压力的概念,计算发现氢气的理论点火临界压力明显低于其他几种常见的气体燃料。讨论了影响泄漏自燃发生的可能因素,结果可为预防高压储氢泄漏自燃提供科学依据。
- 段强领肖华华沈晓波姜林孙金华
- 关键词：自燃激波
- 印刷环节挥发性有机物无组织排放特征测定研究被引量：8
- 2022年
- 对使用溶剂型油墨的凹版印刷设备和使用水性油墨的柔版印刷设备无组织排放的挥发性有机物(VOCs)浓度进行了实际监测,并采用计算流体动力学模拟无组织排放VOCs的收集效率。结果表明:(1)使用溶剂型油墨的凹版连续印刷过程非甲烷总烃(NMHC)最高均值达到5975.67 mg/m^(3),约为使用水性油墨的柔版印刷(191.67 mg/m^(3))的31.2倍。虽然使用水性油墨可明显降低NMHC的排放,但其操作空间的浓度依然存在超过《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》(GBZ 2.1—2019)的现象。(2)印刷车间应该设置专门的调墨室,能缓解印刷车间内挥发性污染气体浓度的波动。(3)计算流体动力学模拟显示,设置合理的集气罩可有效降低VOCs的无组织排放,收集效率为70%~75%。
- 宋梦龄唐文婷张巍宋捷沈晓波沈晓波
- 关键词：印刷挥发性有机物无组织排放计算流体动力学模拟
- 国内外石化行业火炬污染排放控制标准与规范研究被引量：9
- 2019年
- 火炬系统是石油化工、冶金等行业为处理生产工艺中产生的或剩余的易燃有害气体的控制措施,是保证工艺设备安全运行的重要保障,同时也是降低环境污染的重要措施.火炬燃烧排放的CO2、NOx及未完全燃烧的VOCs(挥发性有机物)是造成环境污染的重要原因,而目前国内仍没有较为成熟的控制火炬排放的标准,因此形成火炬排放与控制的标准规范已成为绿色生态建设的重要环节.通过对火炬分类及系统组成、燃烧气体的流量和热值控制、引燃火焰及燃烧火焰的检测和监控、系统排放的检测和监控等方面的分析,以及对国外〔如USEPA(美国环境保护局)、美国南加州、欧盟等地区〕的火炬标准与国内的火炬标准规范进行对比,并以上海市火炬的统计结果为基础,提出了对于上海市火炬排放控制标准与规范的基本框架建议.框架内容主要包括4个方面:①监测泄放气的流量、压力,控制泄放气与辅助气的比例,使燃烧气体的热值达到完全燃烧的范围;②监测引燃火焰和燃烧火焰,保证火炬的运行;③监测火炬的可见排放;④加强火炬的监管力度,定时检维修.
- 王震东王震东沈晓波沈晓波闫磊修光利
