煙霧的案例
Comsol大渦模擬煙霧破碎耗散
這種流動(dòng)往往表現(xiàn)出從層流向湍流的過(guò)渡，可以通過(guò)香緩慢燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧很好地呈現(xiàn)出來(lái)。模型中采用“非等溫流動(dòng)，LES RBVM”接口，并使用“流體流動(dòng)顆粒跟蹤”接口來(lái)生成流場(chǎng)的可視化效果。 <br></p>
</div><div contenteditable="false" width="100%"><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202106/7afafaca565242b0922ae12617f7711a.gif" title="煙霧.gif" alt="煙霧.gif" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/202106/7afafaca565242b0922ae12617f7711a.gif?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/202106/7afafaca565242b0922ae12617f7711a.gif?
展開(kāi) 蠟燭燃燒過(guò)程中的煙霧流動(dòng)模擬 ￥500
<p>本案例基于COMSOL軟件仿真了蠟燭燃燒過(guò)程中的煙霧流動(dòng)過(guò)程，仿真結(jié)果展示如下：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/25ce359c7b2f45f6903d60c1f49a1f29.png"><img src="https://img.jishulink.com/202205/imgs/82f7d22c9cea4c729ad2f0f065520408.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流。</p>
展開(kāi) 蠟燭燃燒過(guò)程中的煙霧流動(dòng)模擬 ￥300
<p>本案例基于COMSOL軟件仿真了蠟燭燃燒過(guò)程中的煙霧流動(dòng)過(guò)程，仿真結(jié)果展示如下：</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202110/2514997d89b24807bc3af348c943b306.png" alt="Untitled1.png"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202110/d667e88398b74a23a4e6c3102a270a15.gif" alt="Untitled2.gif"></p><p>感興趣的朋友可下載模型，歡迎交流。</p><p><br></p><p><br></p>
展開(kāi) 基于STM32的遠(yuǎn)程廚房安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.3.2 傳感器模塊
本系統(tǒng)主要用到煙霧傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鳎?em>煙霧傳感器為例介紹。煙霧傳感器A0(引腳2)提供與煙氣濃度成比例的模擬輸出電壓，D0(引腳3)提供可燃?xì)怏w存在的數(shù)字表示。MQ-2上的比較器會(huì)判斷引腳2是否達(dá)到設(shè)置閾值，一旦超過(guò)閾值，引腳3則會(huì)變?yōu)楦唠娖讲Ⅻc(diǎn)亮LED。引腳1接地，引腳4接主控芯片3.3V電壓。
本系統(tǒng)用的是MQ-2傳感器，它能檢測(cè)多種氣體并且應(yīng)用廣泛。本系統(tǒng)中主要用來(lái)測(cè)煙霧濃度，其工作原理是根據(jù)導(dǎo)電率來(lái)判斷煙霧濃度大小。一般情況下，幾乎沒(méi)有導(dǎo)電率，當(dāng)煙霧或者CO氣體混入空氣時(shí)，導(dǎo)電率就會(huì)有很明顯的變化。此變化就可以用來(lái)判斷煙霧信息。該模塊引腳接線圖如圖2所示。
圖2 煙霧傳感器模塊引腳接線圖
1.3.3 無(wú)線傳輸模塊
本系統(tǒng)WiFi通信模塊采用ESP8266芯片，ESP8266轉(zhuǎn)串口芯片非常小巧，這一特性可實(shí)現(xiàn)占空最小化。ESP8266功能幾乎全能，可發(fā)送\ 接收消息、數(shù)據(jù)的傳輸、還可配置多種模式
[5]
。ESP8266的優(yōu)點(diǎn)更是數(shù)不勝數(shù)，如低功耗、最大的優(yōu)點(diǎn)是能在省電模式下工作，滿足電池和電源設(shè)備苛刻的供電要求。
WiFi模塊引4腳低電平有效，引腳6高電平有效，引腳1接主控芯片的PA2，引腳8接主控芯片的PA3。其芯片引腳原理圖如圖3所示。
圖3 WiFi通信引腳接線圖
1.3.4 人機(jī)交互模塊
人機(jī)交互模塊主要包括OLED顯示屏、蜂鳴器和按鍵。其中OLED可用于顯示測(cè)量煙霧、火焰的相關(guān)參數(shù)，蜂鳴器可用于火焰和煙霧濃度的超標(biāo)預(yù)警，按鍵主要于調(diào)節(jié)煙霧和火焰的設(shè)置閾值，也可進(jìn)行二者的切換。
展開(kāi) 
火災(zāi)，不再不可預(yù)知
在城市生活中，火災(zāi)的到來(lái)具有很大的不確定性，盡可能地提前發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的到來(lái)顯得至關(guān)重要，火災(zāi)到來(lái)一般伴隨著大量的煙霧出現(xiàn)，所以可以針對(duì)煙霧氣體進(jìn)行火災(zāi)到來(lái)的預(yù)警。
方案介紹
通過(guò)煙霧傳感器可以實(shí)時(shí)感知到煙霧的濃度，當(dāng)煙霧濃度達(dá)到一定的程度，則會(huì)觸發(fā)火災(zāi)預(yù)警，預(yù)警的方式又分為有線和無(wú)線兩種情況，有線傳輸存在著很多弊端，例如有線斷路問(wèn)題，所以無(wú)線傳輸是未來(lái)火災(zāi)預(yù)警通信方式的首選，可通過(guò)4G/NB-Iot等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，將火災(zāi)的告警信息推送到告警平臺(tái)，以達(dá)到無(wú)線、快速預(yù)警的目的。
無(wú)線消防預(yù)警的優(yōu)勢(shì)：
通過(guò)告警平臺(tái)更加便利地掌握消防設(shè)備的運(yùn)行情況；
通過(guò)消防設(shè)備的異常報(bào)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，通知消防人員；
采用無(wú)線傳輸，可以避免布線的麻煩，無(wú)需破壞原有結(jié)構(gòu)；
消防系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)方案架構(gòu)：
火災(zāi)告警中心:
中心平臺(tái)可將采集到的數(shù)據(jù)信息、告警信息等進(jìn)行匯總顯示,并根據(jù)需要執(zhí)行告警、預(yù)警等相關(guān)操作。
邊緣網(wǎng)關(guān):
將采集的4-20mA電流信號(hào)、HART、RS485(Modbus)總線信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾、數(shù)據(jù)告警、信息整合，通過(guò)4G/NB-Iot信號(hào)上傳到云平臺(tái)。
智能終端傳感器:
可通過(guò)電流信號(hào)、RS485總線、HART總線輸出氣體告警信息。
總線、數(shù)據(jù)對(duì)接
需要監(jiān)測(cè)的設(shè)備主要包括易燃易爆氣體傳感器、煙霧傳感器等設(shè)備。需要采集網(wǎng)關(guān)支持Al ( 4-20mA ) 、RS485 ( Modbus )總線協(xié)議支持，特殊表如果采用HART總線，可定制HART總線采集模塊。
終端設(shè)備4-20mA信號(hào)的輸出，可直接通過(guò)AI口進(jìn)行連接采集。
終端設(shè)備RS485信號(hào)輸出，可直接通過(guò)RS485口進(jìn)行連接采集，對(duì)待采設(shè)備的寄存器進(jìn)行讀取、寫(xiě)入等操作。
展開(kāi) 跨界王者：CFD工程師榮獲奧斯卡大獎(jiǎng)
沖擊波、海洋場(chǎng)景可以利用CFD仿真，爆炸，火球和煙霧效果現(xiàn)在也都使用CFD。在使用CFD之前，計(jì)算機(jī)生成的CG特效（例如爆炸）是由施加到被動(dòng)未連接粒子的力場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的，產(chǎn)生的結(jié)果不盡如人意。然而，通過(guò)改進(jìn)硬件和更快算法的組合，對(duì)煙霧，火，水和其他流體的基于CFD的仿真特效的應(yīng)用，已經(jīng)變得更加普遍。
從歐拉參照系，即坐標(biāo)與流體運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的參考系，不可壓縮流體的速度由Navier-Stokes方程控制。CFD中使用了許多數(shù)值方案來(lái)求解這些方程。我們可以將計(jì)算機(jī)圖形中常用的許多方法分為兩類：通常在網(wǎng)格上求解的分裂或投影方法，以及光滑粒子法。
最初的光滑粒子法用于模擬天體物理問(wèn)題。Müller等人介紹了使用光滑粒子法模擬液體到計(jì)算機(jī)圖形的概念。諸如光滑粒子法之類的粒子方法能夠?qū)崟r(shí)模擬非常活躍的流體（例如，濺水，煙霧），使其成為視頻游戲模擬的理想選擇，并且可以使用更復(fù)雜和高分辨率的粒子模擬來(lái)創(chuàng)建逼真的運(yùn)動(dòng)效果和圖片。此外，流體的這種粒子表示方法，使得仿真更易于確定模擬流體和空氣之間的邊界。
雖然Navier-Stokes方程和這些離散化求解足以確定流體的大部分行為，但必須解決額外的物理量，并且需要專門(mén)的處理以更好地捕獲不同類型流體的行為。下面，我們將更詳細(xì)地研究基于網(wǎng)格的煙霧，火災(zāi)和水的仿真方法。
上圖為電影《海神號(hào)》中使用光滑粒子法以及l(fā)evel-set方法模擬的海洋特效。下圖為《史努比》動(dòng)畫(huà)中的焦油怪表面被建模為水平集函數(shù)，并使用CFD進(jìn)行動(dòng)態(tài)演化
煙霧：由懸浮在熱空氣中的細(xì)顆粒組成，煙霧可以被建模為無(wú)粘性的不可壓縮流體。煙霧的密度和氣體的溫度T可通過(guò)計(jì)算機(jī)求解得出。一些文獻(xiàn)中描述的煙霧在低網(wǎng)格分辨率下有限差分產(chǎn)生的數(shù)值耗散問(wèn)題。
展開(kāi) CFX學(xué)習(xí)案例：煙囪排入大氣流場(chǎng)計(jì)算 ￥3.5
在本例中，煙囪釋放的煙霧以1m/s的迎面?zhèn)蕊L(fēng)擴(kuò)散到大氣中。湍流將設(shè)置為強(qiáng)度和長(zhǎng)度標(biāo)度，值為0.05，對(duì)應(yīng)于5%的湍流，中等強(qiáng)度，渦流長(zhǎng)度標(biāo)度值為 0.25m。本教程的目標(biāo)是模擬煙囪煙氣隨時(shí)間的擴(kuò)散。穩(wěn)態(tài)計(jì)算不同，本示例為瞬態(tài)計(jì)算：最初，沒(méi)有煙霧釋放；隨后，可以生成一個(gè)動(dòng)畫(huà)，來(lái)演示煙霧如何隨時(shí)間發(fā)展。
添加附加變量變量（additional variables）過(guò)程為Insert > Expressions, Functions and Variables > Additional Variable。
鋁板
在美國(guó)洛杉礬，進(jìn)入40年代后，隨著工商業(yè)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)每當(dāng)夏季和早秋，洛杉礬城市上空就會(huì)經(jīng)常出一種不尋常的淺藍(lán)色的煙霧，有時(shí)持續(xù)幾天不散，使大氣能見(jiàn)度大大降低。1943年9月8日，洛杉礬城區(qū)就被這種神奇的淺藍(lán)色煙霧籠罩了整整一天，使上千人中毒，當(dāng)時(shí)人的眼睛發(fā)紅、喉部疼痛，有的還伴隨有不同程度的頭昏、頭痛，最后有400多人死亡。一夜之間，草木枯黃，使當(dāng)時(shí)的洛杉礬失去了優(yōu)美的環(huán)境。對(duì)洛杉礬煙霧的來(lái)源及形成條件的調(diào)查歷經(jīng)數(shù)年。起初人們認(rèn)為這種煙霧是由化工廠排放的廢氣二氧化硫造成的，后來(lái)經(jīng)過(guò)7一8年的研究才弄清楚，造成這種淺藍(lán)色煙霧的根源是由汽車排出的廢氣對(duì)大氣的污染。汽車排氣才是洛杉礬光化學(xué)煙霧事件的真正兇手
汽車噪音污染對(duì)現(xiàn)代城市的影響也不容忽視！
汽車是一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜組合式噪聲源。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系工作時(shí)產(chǎn)生的震動(dòng)、高速行駛中汽車輪胎在地面上的滾動(dòng)、車身與空氣的作用，是產(chǎn)生汽車噪音的根本原因。
對(duì)汽車噪音來(lái)源的深入剖析，具體包括如下內(nèi)容：
1、發(fā)動(dòng)機(jī)噪音，發(fā)動(dòng)機(jī)噪音中，除了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體發(fā)出的機(jī)械聲外，還包括進(jìn)氣系統(tǒng)噪音；
2、排氣系統(tǒng)噪音，它是發(fā)動(dòng)機(jī)噪音的一部分，主要包括消聲器支撐架及排氣管道震動(dòng)輻射出的噪音，發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)及排氣動(dòng)作引起的輻射噪音；
3、風(fēng)扇噪音；
4、輪胎噪音，它是由輪胎與路面摩擦所引起的，是構(gòu)成底盤(pán)噪音的主要因素。一般的胎噪主要由三部分組成：一是輪胎花紋間隙的空氣流動(dòng)和輪胎四周空氣擾動(dòng)構(gòu)成的空氣噪音；二是胎體和花紋部分震動(dòng)引起的輪胎震動(dòng)噪音；三是路面不平造成的路面噪音；
5、制動(dòng)噪音是汽車制動(dòng)而產(chǎn)生的噪音主要有制動(dòng)器的尖叫聲、輪胎與地面的摩擦聲以及車身板件的震顫聲等，制動(dòng)噪音一般是指制動(dòng)器工作時(shí)產(chǎn)生的鳴叫；此外還包括車身結(jié)構(gòu)噪音等。
展開(kāi) 北京電影學(xué)院發(fā)了一篇滿是數(shù)學(xué)公式的計(jì)算機(jī)頂會(huì)論文，并開(kāi)源了其代碼（轉(zhuǎn)載）
對(duì)比所有的SemiLagrangian類對(duì)流算法，bimocqn 勝
Bimocqn特寫(xiě)
以及難以用Eulerian方法解算的leapfrogging vortex：
更進(jìn)一步地，用一個(gè)簡(jiǎn)單的三維煙霧的例子來(lái)說(shuō)明一下能量和質(zhì)量守恒的好處：
該例子中，左邊的是目前特效計(jì)算中常用的算法右邊的是我們的新算法。由于數(shù)值粘性。
以往的算法無(wú)法保證煙霧運(yùn)動(dòng)時(shí)的清晰形狀導(dǎo)致了其在之后的效果計(jì)算中損失了煙霧的。
湍流細(xì)節(jié)，那些更能體現(xiàn)煙霧真實(shí)感的卷曲細(xì)節(jié)。
大自然是最好的藝術(shù)家，我們想做的，僅僅是用程序在計(jì)算機(jī)中再現(xiàn)它的美。為此，我們用我們的數(shù)值算法在計(jì)算機(jī)中再現(xiàn)了如下場(chǎng)景，渦環(huán)相撞實(shí)驗(yàn)。
兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的渦環(huán)的實(shí)拍視頻，在碰撞后會(huì)不斷往直徑方向擴(kuò)大并最終由于任何微小的擾動(dòng)在邊緣處射出花瓣?duì)畹男u
這樣的現(xiàn)象以往的數(shù)值算法存在數(shù)值粘性就根本不可能重現(xiàn)出來(lái)
我們的算法成功地在計(jì)算機(jī)中再現(xiàn)了這個(gè)現(xiàn)象應(yīng)該也是該領(lǐng)域第一次用高效的純歐拉網(wǎng)格算法完整地再現(xiàn)了這個(gè)過(guò)程
不知道有沒(méi)有細(xì)心的朋友注意到過(guò)這樣一種自然現(xiàn)象
這種現(xiàn)象被稱為開(kāi)爾文-亥姆霍茲-瑞利-泰勒不穩(wěn)定性(Kelvin–Helmholtz-Rayleigh-Taylor instability)，這種現(xiàn)象通常由于兩種不同密度的流體在交界面處由于擾動(dòng)而產(chǎn)生的不穩(wěn)定現(xiàn)象。
同樣，我們使用我們的算法對(duì)這個(gè)現(xiàn)象進(jìn)行了近似的模擬。我們可以看到由于密度本身的對(duì)流會(huì)對(duì)整個(gè)流場(chǎng)產(chǎn)生影響，對(duì)比以往的數(shù)值算法，在同等分辨率下由于我們的算法對(duì)密度對(duì)流有著更準(zhǔn)確的估計(jì)，因此我們也能更準(zhǔn)確地模擬這種不穩(wěn)定性帶來(lái)的渦結(jié)構(gòu)。
展開(kāi) Regeneron Pharmaceuticals 如何通過(guò)仿真實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和流程轉(zhuǎn)型
該公司現(xiàn)在模擬大大小小的挑戰(zhàn)，包括對(duì)必須經(jīng)過(guò)無(wú)菌環(huán)境認(rèn)證的整個(gè)設(shè)施進(jìn)行計(jì)算機(jī)煙霧研究。了解此類設(shè)施中的氣流是認(rèn)證要求之一。傳統(tǒng)上，這意味著建造設(shè)施、安裝氣流設(shè)備并進(jìn)行物理煙霧研究。
Regeneron 使用 Ansys 仿真對(duì)必須通過(guò)無(wú)菌環(huán)境認(rèn)證的整個(gè)設(shè)施進(jìn)行煙霧研究。
Kenyon 說(shuō)：“如果您對(duì)物理煙霧研究有疑問(wèn)，那么您可以使用的杠桿就那么多。” “我們尚未實(shí)施此功能，但我們已經(jīng)展示了在設(shè)施建成前可以使用 CFD 評(píng)估煙霧研究的內(nèi)容。”
溝通是數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵
從小的成功到整個(gè)設(shè)施的氣流研究，仿真已成為 Regeneron 數(shù)字化轉(zhuǎn)型路線圖中的關(guān)鍵組成部分。
Regeneron 由醫(yī)師科學(xué)家創(chuàng)立并領(lǐng)導(dǎo)了近 35 年，Regeneron 反復(fù)和始終如一地將科學(xué)轉(zhuǎn)化為醫(yī)學(xué)的獨(dú)特能力導(dǎo)致了眾多 FDA 批準(zhǔn)的治療方法和開(kāi)發(fā)中的候選產(chǎn)品，幾乎所有這些都是在 Regeneron 的實(shí)驗(yàn)室本土開(kāi)發(fā)的。該公司正在投資其未來(lái)所需的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施，包括云計(jì)算，它與數(shù)字化流程和制造數(shù)據(jù)的努力同步運(yùn)行。
“現(xiàn)在，模擬為開(kāi)發(fā)過(guò)程提供信息，但我們看到他們有可能在我們的驗(yàn)證活動(dòng)中占據(jù)更多的前列，”Kenyon 說(shuō)。“領(lǐng)導(dǎo)層的支持是這種事情的關(guān)鍵。我們很幸運(yùn)在這個(gè)行業(yè)擁有強(qiáng)大的冠軍。”
Kenyon 強(qiáng)調(diào)了溝通與協(xié)作在數(shù)字化轉(zhuǎn)型過(guò)程中的重要性。
“制造過(guò)程中涉及許多不同的群體。你需要有一個(gè)明確的溝通計(jì)劃，”他說(shuō)。“你必須愿意并且能夠?qū)Σ皇煜し抡婕夹g(shù)的人進(jìn)行培訓(xùn)。”
關(guān)鍵是建立與模擬應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)連接。
“我們需要向他們學(xué)習(xí)業(yè)務(wù)流程，他們需要向我們學(xué)習(xí)模擬流程，”他說(shuō)。“我們必須彌合這一差距。”
文章來(lái)源：ansys博客
展開(kāi) 阻燃電纜的介紹：含義、型號(hào)、種類及特性
無(wú)鹵低煙阻燃電纜的特點(diǎn)是不僅擁有良好的阻燃性能，而且構(gòu)成低煙無(wú)鹵電纜材料的不含鹵素，燃燒時(shí)的腐蝕性和毒性較低，產(chǎn)生極少量的煙霧，從而減少了對(duì)人身、儀器、設(shè)備的損害，有利于發(fā)生火災(zāi)時(shí)及時(shí)救援，雖然有良好阻燃性、耐腐獨(dú)性、極少煙霧濃度等，但其在機(jī)械性及電氣性能比普通電纜稍差。
耐火電纜是在火焰燃燒情況下能保持一定時(shí)間的正常運(yùn)行，可保持線路的完整性。耐火電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的酸氣煙霧量少，耐火阻燃性能大大提高，特別是在燃燒時(shí)，伴隨著水噴和機(jī)械打擊的情況下，電纜仍可保持線路的完整運(yùn)行。
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大氣環(huán)境中幾種不同原理的VOCs監(jiān)測(cè)傳感器
4、VOCs對(duì)人身健康的危害
當(dāng)空氣中的VOCs和氮氧化物等濃度較高時(shí)，在強(qiáng)烈紫外光照和高溫條件下，再遇上不利擴(kuò)散的條件（如河谷或山谷地形、穩(wěn)定的高氣壓天氣等），光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物就會(huì)大量積累，從而使臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯、細(xì)顆粒物等濃度急劇升高，因而形成刺激性的淺藍(lán)色煙霧。這種污染現(xiàn)象叫做光化學(xué)煙霧。1943年，在美國(guó)洛杉磯首次出現(xiàn)這種污染現(xiàn)象，隨后數(shù)年里多次重復(fù)出現(xiàn)，嚴(yán)重影響人體健康，導(dǎo)致了許多人員死亡以及大量的健康和經(jīng)濟(jì)損失。高濃度的VOCs是光化學(xué)煙霧形成的必要條件。洛杉磯的光化學(xué)煙霧就是因?yàn)槠囄矚夂凸I(yè)廢氣排放的大量VOCs與氮氧化物在夏季強(qiáng)光和高溫條件下反應(yīng)的結(jié)果。
5、VOCs來(lái)源于哪些行業(yè)
在室外，主要來(lái)自燃料燃燒和交通運(yùn)輸產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學(xué)污染等。
在室內(nèi)則主要來(lái)自燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等的煙霧，建筑和裝飾材料、家具、家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。
通過(guò)以上的介紹我們可以知道，VOC對(duì)人體和環(huán)境的影響都是非常巨大的，環(huán)保部門(mén)對(duì)產(chǎn)生VOC工業(yè)廢氣的企業(yè)也是嚴(yán)格監(jiān)管，更在近幾年的兩會(huì)上陸續(xù)提及打贏環(huán)境污染攻堅(jiān)戰(zhàn)等各種實(shí)際可行的方法舉措，這些都再次印證了環(huán)境對(duì)整個(gè)社會(huì)發(fā)展的重要影響性，由此也衍生出一批專注VOCs氣體檢測(cè)的傳感器。
對(duì)于VOCs在線監(jiān)測(cè),VOCs氣體檢測(cè)的傳感器有PID光離子原理、電化學(xué)檢測(cè)原理和半導(dǎo)體原理。
展開(kāi) 熱塑性聚氨酯復(fù)合材料阻燃性能及機(jī)理研究
許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)MOFs高效吸收燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的煙霧及有毒氣體，在較低的添加量下大幅度降低了煙氣釋放總量。中空管狀結(jié)構(gòu)的納米管狀埃洛石(SEP)也有煙霧吸附作用。
PART.01
試驗(yàn)方案
為提高TPU的阻燃性能北京化工大學(xué)的谷曉昱和張勝老師課題組成員，將SEP和一種典型的金屬有機(jī)框架結(jié)構(gòu)分子ZIF-8有機(jī)結(jié)合，得到一種新型結(jié)構(gòu)的零維/一維雜化納米粒子ZIF-8@SEP，作為AHP的協(xié)效劑加入到TPU中。
PART.02
試驗(yàn)設(shè)備
國(guó)高材分析測(cè)試中心配備的塑料阻燃機(jī)理研究檢測(cè)設(shè)備：
水平垂直燃燒試驗(yàn)儀
氧指數(shù)測(cè)定儀
錐形量熱儀
掃描電鏡
激光共聚焦顯微拉曼光譜儀
TGA-FTIR-GC-MS聯(lián)用系統(tǒng)
PART.03
試驗(yàn)結(jié)果
3.1 TPU復(fù)合材料的阻燃性能
TPU的LOI僅為21.9%，在空氣條件中極易被點(diǎn)燃。當(dāng)添加8.0%AHP/1.0%ZIF-8@SEP之后，樣品的LOI升高到27.5%，燃燒過(guò)程中沒(méi)有熔滴產(chǎn)生，通過(guò)UL-94垂直燃燒測(cè)試的V-0等級(jí)。
圖1. TPU復(fù)合材料的LOI和UL-94測(cè)試結(jié)果
在錐形量熱測(cè)試中，點(diǎn)燃后TPU樣品快速燃燒，200s內(nèi)樣品燒盡，pHRR值達(dá)到1113 kW/m2，整個(gè)燃燒過(guò)程中釋放出約92.1 MJ/m2的熱量。添加9 wt%AHP后，pHRR值急劇下降約至200 kW/m2，降幅為76.5%，THR降低至54.2 MJ/m2。雖然AHP對(duì)TPU燃燒中的熱量釋放表現(xiàn)出色的控制，但是對(duì)煙霧釋放的控制并不顯著。從總煙釋放曲線SPR中看到，9 wt%AHP的使用會(huì)造成燃燒生煙量的上升，超過(guò)TPU本體燃燒產(chǎn)生的煙霧總量。
展開(kāi) 如何科學(xué)利用香煙吹出完美的煙型？
而不同的形狀也會(huì)影響生成的煙氣，從而造成不同的煙霧形狀。
燃燒過(guò)程的仿真
下列展示了一個(gè)簡(jiǎn)易的仿真模型結(jié)果，模擬了吸氣中香煙燃燒的的形狀。模型描述了燃燒過(guò)程以及煙草的熱裂解。我們還在模型中加入了氧氣、煙霧和尼古丁的運(yùn)輸，可以簡(jiǎn)單了解煙氣中的溫度分布與氧氣濃度。
煙氣的溫度分布
煙氣的氧氣濃度
人開(kāi)始吸煙時(shí)，燃燒區(qū)中的氧氣濃度會(huì)急劇下降。
當(dāng)煙霧粒子隨著空氣快速通過(guò)一個(gè)圓孔時(shí)，由于圓孔出口周邊的空氣是靜止的，因此從圓孔中流出的空氣-顆粒混合物會(huì)牽引靜止的周邊空氣，由此形成了一個(gè)從孔洞邊緣向外再轉(zhuǎn)向內(nèi)旋轉(zhuǎn)的一個(gè)渦流。
這個(gè)渦流分布在圓孔周邊，成為環(huán)狀，并向前運(yùn)動(dòng)。
這個(gè)環(huán)狀的渦流使得在其內(nèi)的煙霧粒子不能等速的擴(kuò)散到周邊空氣中，即被渦流束縛住了，由此就形成了我們看到的煙圈。
三種不同渦流形成的煙圈事例
生活中有許多看似很平常的事情，實(shí)際上背后都隱含著巨大的科學(xué)知識(shí)，如果感興趣可以關(guān)注我們，獲取更多的科普知識(shí)原理。
展開(kāi) 五金沖壓件加工車間的環(huán)境要求
社會(huì)發(fā)展的迅速，人們生活的環(huán)境要保證空氣凈化，無(wú)污染，在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)企業(yè)的環(huán)境，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)都有一定的要求，在五金沖壓件加工車間，對(duì)于室內(nèi)凈化和環(huán)境污染方面都有一定的規(guī)定，下面來(lái)看一下；
要設(shè)立專用的模修區(qū)域，模具補(bǔ)焊、維修等必須在專用的修模區(qū)域完成，在進(jìn)行補(bǔ)焊、打磨時(shí)，要減少焊條煙霧以及打磨粉塵；補(bǔ)焊時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，焊接時(shí)候要采用焊接吸煙器來(lái)吸收大量的焊接煙霧，減少污染；
在五金沖壓件加工中要進(jìn)行封閉式生產(chǎn)，減少粉塵及降噪；
室內(nèi)溫度對(duì)五金沖壓件板料成型性、模具收縮率有一定的影響，設(shè)備在冬季接近-10℃開(kāi)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，自身加熱系統(tǒng)應(yīng)在30分鐘內(nèi)完成加熱；
五金沖壓件加工車間內(nèi)部增加日光燈滿足光照度，光照度一般≥350lx, 五金沖壓件加工時(shí)空轉(zhuǎn)噪聲要小于85dB；
要為員工配備安全鎖、安全帽、專用的耳塞、套袖、護(hù)腕、防切割手套、普通手套、圍裙、勞保用品等，制造一個(gè)安全生產(chǎn)的五金沖壓件加工車間；
文章來(lái)源：https://www.sddywj.com/news/420.html
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