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C/GFRP层板冲击损伤红外脉冲雷达热波成像检测技术研究 被引量:2
1
作者 王飞 史倩竹 +6 位作者 高明宇 刘俊岩 徐丽霞 刘丽霞 王扬 陈明君 岳洪浩 《航空科学技术》 2023年第2期78-85,共8页
本文采用落锤式冲击试验机对碳纤维/玻璃纤维混杂增强复合材料(C/GFRP)样块开展不同冲击能量下的撞击试验,进而制备了含有模拟低速冲击损伤检测试件,研制了红外脉冲雷达热波成像检测系统,并利用该系统对不同冲击能量损伤试件开展检测试... 本文采用落锤式冲击试验机对碳纤维/玻璃纤维混杂增强复合材料(C/GFRP)样块开展不同冲击能量下的撞击试验,进而制备了含有模拟低速冲击损伤检测试件,研制了红外脉冲雷达热波成像检测系统,并利用该系统对不同冲击能量损伤试件开展检测试验研究。采用多种特征提取算法(双路正交解调算法、互相关匹配滤波算法及主成分分析算法)对热辐射响应信号(热波信号)进行数据分析与特征提取,实现了C/GFRP试件冲击损伤脱粘区域的有效识别,得到了不同冲击能量与脉冲雷达热波特征的映射关系。针对C/GFRP平顶孔模拟脱黏缺陷开展红外脉冲雷达热波成像检测试验研究,验证了红外脉冲雷达热波成像检测技术的探测能力。试验结果表明,红外脉冲雷达热波成像检测技术可以实现对C/GFRP低速冲击损伤的有效检测。 展开更多
关键词 C/GFRP 冲击损伤 红外成像 脉冲雷达热波 无损检测
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CFRP层压板脱黏缺陷红外脉冲热波层析成像检测
2
作者 钟佳岑 徐浩军 +2 位作者 魏小龙 韩欣珉 常怡鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1847-1856,共10页
为实现基于红外脉冲热波成像检测碳纤维增强塑料(CFRP)层压板脱黏缺陷的三维层析成像,完善外场定量检测保障体系,提高层压板在服役过程中的安全性和可靠性,开展了红外脉冲热波层析成像方法与检测技术研究。制备了一种人工脱粘缺陷试样,... 为实现基于红外脉冲热波成像检测碳纤维增强塑料(CFRP)层压板脱黏缺陷的三维层析成像,完善外场定量检测保障体系,提高层压板在服役过程中的安全性和可靠性,开展了红外脉冲热波层析成像方法与检测技术研究。制备了一种人工脱粘缺陷试样,采用红外脉冲热波层析成像检测技术对脱粘缺陷进行检测,分析了脱粘区和非脱粘区的表面热信号瞬态响应过程及红外脉冲热波层析成像对脱粘缺陷的检测能力。通过脱粘区与非脱粘区基于对数多项式拟合的重构热信号差,计算得到热信号极值时间图像,分析了脱粘区极值时间变化规律及缺陷状态;采用核函数模糊C均值聚类对相同缺陷深度对应的极值时间数组进行二分类,由此计算数组平均值作为缺陷对应极值时间;将该时间与脱粘区极值时间数组建立统计关系来构造断层图像序列,并计算其对应的缺陷深度;在此基础上,利用等值面绘制方法实现层压板脱粘缺陷三维可视化。研究表明,红外脉冲热波层析成像能够定量检测CFRP层压板脱粘缺陷,准确可靠显示层压板内部缺陷的分布和形貌,检测缺陷深度与实际缺陷深度的最大相对偏差低于15%,对工程应用具有一定指导意义。 展开更多
关键词 碳纤维增强塑料 层压板 脱黏缺陷 红外脉冲热波成像 层析检测
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蜂窝结构的红外热波无损检测 被引量:26
3
作者 李艳红 金万平 +5 位作者 杨党纲 陈继华 张小川 蒋淑芳 张存林 沈京玲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期45-48,共4页
蜂窝结构是常规无损检测方法难以检测的对象。红外热波无损检测技术利用脉冲主动加热,采用红外热像仪实时监视表面温场,通过计算机完成图像采集,针对不同试件材料特点采用不同的图像处理方法进行处理。红外热波无损检测方法对蜂窝结构... 蜂窝结构是常规无损检测方法难以检测的对象。红外热波无损检测技术利用脉冲主动加热,采用红外热像仪实时监视表面温场,通过计算机完成图像采集,针对不同试件材料特点采用不同的图像处理方法进行处理。红外热波无损检测方法对蜂窝结构实现了快速、灵敏检测及动态演示,为进一步分析判断提供了依据。 展开更多
关键词 红外热波 无损检测 热波成像 蜂窝结构
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基于小波分解灰关联的热波检测图像增强 被引量:13
4
作者 王冬冬 田干 +2 位作者 杨正伟 陶胜杰 张炜 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1086-1092,共7页
针对热波检测图像存在的高噪声、低对比度等问题,提出一种基于小波分解和灰关联分析的图像增强方法。该方法首先采用小波变换对待处理的热波图像进行三级小波分解,得到图像相应的低频分量和高频分量,然后利用图像中干扰信号和有用信号... 针对热波检测图像存在的高噪声、低对比度等问题,提出一种基于小波分解和灰关联分析的图像增强方法。该方法首先采用小波变换对待处理的热波图像进行三级小波分解,得到图像相应的低频分量和高频分量,然后利用图像中干扰信号和有用信号在分解后不同分量上的分布规律,采用灰色理论中的灰色关联分析理论来区分高频分量中的干扰信号和有用信号,从而实现对图像中噪声的抑制以提高图像的质量。实验结果表明:提出的方法与常规的滤波方法、小波阈值去噪增强等方法相比,图像的对比度得到明显改善,峰值信噪比最大,因此该方法可用于热波检测图像的增强处理中。 展开更多
关键词 分解 灰色关联分析 热波检测 热波图像 图像增强
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支持向量机方法在热波检测图像分割中的应用 被引量:5
5
作者 王冬冬 张炜 +2 位作者 陶胜杰 田干 杨正伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期126-130,共5页
作为热波无损检测技术中的关键环节,热波图像分割对结构损伤的有效识别与准确评估具有重要影响。为克服红外热波图像背景噪声大,对比度低等因素对损伤识别的影响,提出了一种基于支持向量机的热波图像分割方法。该方法首先采用Wiener滤... 作为热波无损检测技术中的关键环节,热波图像分割对结构损伤的有效识别与准确评估具有重要影响。为克服红外热波图像背景噪声大,对比度低等因素对损伤识别的影响,提出了一种基于支持向量机的热波图像分割方法。该方法首先采用Wiener滤波对热波图像进行预处理,然后随机选取目标区域和背景区域内多个像素点的像素值组成目标向量与背景向量,对基于多项式核函数的支持向量机进行训练,最后将训练好的分类器应用于不同的热波图像,实现热波图像的分割。试验结果表明:该方法可有效克服热波图像背景噪声大的问题,较好地保留了缺陷区域分割的完整性;与基于硬阈值的图像分割方法相比,该方法能更好地抑制背景区域的噪声干扰,更有利于损伤的识别与评估。 展开更多
关键词 支持向量机 热波检测 热波图像 WIENER滤 图像分割
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红外热波无损检测技术的研究现状与进展 被引量:46
6
作者 郑凯 江海军 陈力 《红外技术》 CSCD 北大核心 2018年第5期401-411,共11页
红外热波成像是近年来发展较快的一种新型无损检测技术,它是一门跨学科、跨应用领域的通用型实用技术,其三大核心技术包括热激励、红外图像采集及红外图像处理。本文对热激励技术中的闪光灯、激光、卤素灯、红外灯、超声、电磁等几种主... 红外热波成像是近年来发展较快的一种新型无损检测技术,它是一门跨学科、跨应用领域的通用型实用技术,其三大核心技术包括热激励、红外图像采集及红外图像处理。本文对热激励技术中的闪光灯、激光、卤素灯、红外灯、超声、电磁等几种主要热激励方法的特点及研究现状进行了介绍与对比,分析了采集技术中的制冷与非制冷热像仪各自特点,并对红外图像处理技术中的降噪、增强、序列热图处理及缺陷提取等四大研究方向进行了总结,介绍了相应发展状况和进展。最后总结了该技术的发展趋势。 展开更多
关键词 红外无损检测 热波成像 热波激励 红外图像采集技术 红外图像处理
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热波法测良导体热导率实验中高频热波影响的分析与消除 被引量:5
7
作者 杨帆 吕庶白 +3 位作者 于瑶 王思慧 江洪建 周惠君 《大学物理》 北大核心 2006年第7期50-52,共3页
在热波法测良导体热导率的实验中,由于高频热波的影响,使实验结果产生很大的误差.现提出一种可有效解决高频热波造成误差的方法,即利用计算机数字滤波滤去高频波,提取基波,从而提高了实验精度.
关键词 热波 高频热波 数字滤 傅里叶分析
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复合材料红外热波检测图像处理技术的研究进展 被引量:6
8
作者 徐亚军 刘炳伟 +5 位作者 钟勉 孙鹏 付杭君 郑勇 周斌 熊凤军 《红外》 CAS 2018年第9期1-7,共7页
目前复合材料已被广泛应用于航空领域。通常采用红外热波检测技术对其内部缺陷进行检测。通过对获取的红外热波图像序列进行处理,可以精确、定量地获取复合材料的缺陷信息。基于红外热波检测技术的需求,对国内外关于复合材料红外热波图... 目前复合材料已被广泛应用于航空领域。通常采用红外热波检测技术对其内部缺陷进行检测。通过对获取的红外热波图像序列进行处理,可以精确、定量地获取复合材料的缺陷信息。基于红外热波检测技术的需求,对国内外关于复合材料红外热波图像序列的多种处理技术进行了分析与比较,综述了这些技术的研究及应用情况,展望了该领域今后的发展方向,从而为红外热波图像序列处理技术的选择提供一定的依据。 展开更多
关键词 红外热波检测 复合材料 热波图像序列 图像处理
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碳环氧蒙皮铝蜂窝夹心结构缺陷红外热波成像检测研究 被引量:1
9
作者 王飞 岳卓言 +5 位作者 刘俊岩 徐丽霞 刘丽霞 王扬 陈明君 岳洪浩 《航天制造技术》 2022年第3期6-11,共6页
针对人造卫星碳环氧蒙皮铝蜂窝夹心结构承力筒典型缺陷对无损检测技术的迫切需求,提出采用正弦调制热流激励的红外锁相热波成像检测技术对该类型材料开展检测试验研究。建立了调制热流作用于材料的三维热波扩散模型,并采用有限元方法分... 针对人造卫星碳环氧蒙皮铝蜂窝夹心结构承力筒典型缺陷对无损检测技术的迫切需求,提出采用正弦调制热流激励的红外锁相热波成像检测技术对该类型材料开展检测试验研究。建立了调制热流作用于材料的三维热波扩散模型,并采用有限元方法分析了缺陷尺度对热波特征的影响。研制了红外锁相热波成像检测系统,针对预制平顶孔模拟脱粘缺陷的碳环氧蒙皮铝蜂窝夹心结构开展试验研究。分析了调制参数与缺陷尺度对热波幅频-相频特性的影响。制定了红外锁相热波成像针对于碳环氧蒙皮蜂窝夹心结构缺陷识别判据,根据判据可得,锁相热波成像检测方法的相位特征可以准确识别大于等于Φ10mm的预制缺陷,同时当环氧板蒙皮厚度小于1.0mm时,可以识别Φ5mm的脱粘缺陷。 展开更多
关键词 红外锁相热波成像 热波扩散 脱粘缺陷 碳环氧蒙皮铝蜂窝夹心结构 无损检测
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非接触热波层析成像检测内部缺陷的研究
10
作者 曾绍群 徐海峰 +1 位作者 刘贤德 骆清铭 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1995年第9期6-10,共5页
将非接触热波测试系统与计算机层析技术结合,成功检测出铜样品内部缺陷的分布。在层析成像代数模型基础上,根据热波传输的物理实质及所用实验装置的特点,分别引入几何因子消除探测器有限尺寸效应,引入透射率因子表征孤立缺陷边界对... 将非接触热波测试系统与计算机层析技术结合,成功检测出铜样品内部缺陷的分布。在层析成像代数模型基础上,根据热波传输的物理实质及所用实验装置的特点,分别引入几何因子消除探测器有限尺寸效应,引入透射率因子表征孤立缺陷边界对热波的作用,从而建立薪的层析重建模型,实验结果表明,对热性质突变的缺陷,该方法是成功的,带有人为空洞的样品,其内部缺陷的形状和位置得以相当精确的复现,在深度方向重迭的缺陷也得以分辨。实际样品的检测结果也证明了该模型的正确性。最后据实验结果讨论了该模型的局限性。 展开更多
关键词 辐射测量 热波 无损检测 缺陷 热波层析成像
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热波成像技术及其在材料科学中的应用
11
作者 梅滨 《物理与工程》 2006年第3期47-50,共4页
本文简要介绍了热波成像检测技术的基本概念,热波成像的物理过程、特点,综述了热波成像技术的开发和在材料科学中的应用.
关键词 热波成像 热波成像显微镜 材料学科 检测技术
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红外热波无损检测技术及其进展 被引量:110
12
作者 王迅 金万平 +6 位作者 张存林 沈京玲 郭广平 杨党纲 吴东流 李建伟 郭兴旺 《无损检测》 2004年第10期497-501,共5页
综述了红外热波无损检测技术的基本原理、技术特点,给出了一些典型的应用试验结果,介绍了国内外相应研究的发展状况和进展。
关键词 红外热波 无损检测 热波检测
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求解生物传热热波模型的双倒易边界元方法 被引量:3
13
作者 刘静 卢文强 《航天医学与医学工程》 CAS CSCD 1997年第6期391-395,共5页
将新近发展出的双倒易边界元方法拓展应用于生物传热热流模型的求解。在一定边界条件和微波空间加热条件下对二维生物组织中的温度场演化进行了模拟,初步得出一些有益结论。该方法的有效性通过与常规有限差分法在一维情况下进行比较后... 将新近发展出的双倒易边界元方法拓展应用于生物传热热流模型的求解。在一定边界条件和微波空间加热条件下对二维生物组织中的温度场演化进行了模拟,初步得出一些有益结论。该方法的有效性通过与常规有限差分法在一维情况下进行比较后得到了证明。双倒易边界元方法因其不受生物体的复杂形状所限、无需空间离散因而具有可节省大量计算时间及容易处理不同的生物传热模型等优点。 展开更多
关键词 生物传 热波 双倒易 边界元 热波模型
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尖点突变理论在红外热波检测图像分割中的应用 被引量:13
14
作者 王冬冬 张炜 +2 位作者 金国锋 杨正伟 田干 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期1009-1015,共7页
图像分割是实现热波检测缺陷定量识别的关键。根据有缺陷区域与无缺陷区域图像灰度值不连续变化的特点,提出一种基于尖点突变理论的分割方法,在计算图像幅值和相位的基础上,通过建立尖点突变模型及相应的坐标变换,将系统变量进行归一化... 图像分割是实现热波检测缺陷定量识别的关键。根据有缺陷区域与无缺陷区域图像灰度值不连续变化的特点,提出一种基于尖点突变理论的分割方法,在计算图像幅值和相位的基础上,通过建立尖点突变模型及相应的坐标变换,将系统变量进行归一化处理,根据处理后的尖点突变模型的判决式标记热波图像中像素值突变的点,提取突变点的骨架,对其膨胀和填充运算实现缺陷的分割。最后通过试验验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 突变理论 尖点突变模型 热波检测 图像分割
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碳纤维层压板冲击损伤的红外热波检测 被引量:13
15
作者 蒋淑芳 宁宁 +2 位作者 沈京玲 冯立春 张存林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期267-270,共4页
采用无损检测技术对碳纤维增强复合材料进行检测是保证其构件质量的必要手段。介绍了利用红外热波无损检测技术对碳纤维增强多层复合材料板冲击损伤试件检测的结果,并将热波检测结果与超声C扫描检测结果进行比较,结果表明两种检测方法... 采用无损检测技术对碳纤维增强复合材料进行检测是保证其构件质量的必要手段。介绍了利用红外热波无损检测技术对碳纤维增强多层复合材料板冲击损伤试件检测的结果,并将热波检测结果与超声C扫描检测结果进行比较,结果表明两种检测方法各具优势。热波检测技术与超声检测技术结合起来对碳纤维增强多层复合材料板冲击损伤无损检测效果更佳。 展开更多
关键词 碳纤维层压板 冲击损伤 热波检测 超声检测
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红外锁相法热波检测技术及缺陷深度测量 被引量:24
16
作者 刘俊岩 戴景民 王扬 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期37-44,共8页
研究了红外锁相法热波检测技术的原理、缺陷深度测量及在蜂窝夹层结构及焊接构件检测中的应用。建立了二维热传导有限差分模型,采用该模型计算了强度按正弦规律变化的热流引起试件表面温度变化的历程,基于锁相法提取了有缺陷与无缺陷处... 研究了红外锁相法热波检测技术的原理、缺陷深度测量及在蜂窝夹层结构及焊接构件检测中的应用。建立了二维热传导有限差分模型,采用该模型计算了强度按正弦规律变化的热流引起试件表面温度变化的历程,基于锁相法提取了有缺陷与无缺陷处的准稳态温度变化,并计算了二者的相位差。然后,建立了热波在试件中传导的热-电等效模型,利用该模型对红外锁相法热波检测技术进行了仿真研究,得到了缺陷深度和反射热波与入射热波相位差之间的关系。最后,采用红外锁相法热波检测技术对模拟缺陷的蜂窝夹层结构试件和实际焊接构件进行了无损检测试验。结果显示,有限差分模型和热-电等效模型计算有缺陷与无缺陷处的相位差与试验结果基本一致,偏差<5%,表明采用红外锁相法热波检测技术能够快速、准确地获得缺陷大小、位置等,该技术也适用于有复杂曲面结构的构件。 展开更多
关键词 锁相法成像 热波检测 缺陷深度 有限差分方法 -电等效模型
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甲烷催化部分氧化制合成气固定床反应器的热波研究 被引量:7
17
作者 金荣超 陈燕馨 +3 位作者 李文钊 陈美龙 于春英 江义 《催化学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1999年第3期267-272,共6页
研究了 甲烷部 分氧化( P O M) 反 应 在 固定 床 反应 器 中 轴向 的 温度 场 分 布( 或 热波 分 布) .催化剂 床层的 热波呈不 对称分布 ,入口段 温度高 于出口温 度,热波 峰值位于 入口偏下 处. 考察了空速、n( C H... 研究了 甲烷部 分氧化( P O M) 反 应 在 固定 床 反应 器 中 轴向 的 温度 场 分 布( 或 热波 分 布) .催化剂 床层的 热波呈不 对称分布 ,入口段 温度高 于出口温 度,热波 峰值位于 入口偏下 处. 考察了空速、n( C H4 )/ n( O2 ) 比值、高 径比 等对 热波 分 布的 影响 ,结 果表 明: 相 同外 温 下,增 加 空速 导 致 热波峰温升 高; 随 着 n( C H4)/ n( O2) 值 的降低,目 标产物 H2 和 C O 的深度 氧化( 强放 热) 加强, 故热 波峰温升高 ; 适当 降低催 化剂床层 的高径 比有利于 降低热波 峰温和 提高反应 性能. 催化 剂用 载体 稀释后,由于 H2 和 C O 深度氧 化反应 的加强,导 致热波 峰温 升 高. 不同 高 度催 化剂 床 层的 热波 特 征揭示, P O M 反应 主要在入 口段一 薄层区域 内进行 ,此区域近 似呈等 温分布,说 明 P O M 反应遵 循直接氧化机 展开更多
关键词 镍催化剂 甲烷 部分氧化 合成气 固定床反应器 热波
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小曲率壳状粘接结构脱粘缺陷热波定量检测 被引量:7
18
作者 杨正伟 张炜 +2 位作者 田干 宋远佳 金国锋 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期39-43,共5页
采用热波无损检测方法,对某型导弹发动机壳状钢壳体/绝热层试件的脱粘缺陷进行实验研究。针对实验获取的热图存在"非均匀性、噪音大、缺陷显示对比度低"等问题,基于自适应滤波和分水岭方法对热图进行增强和分割处理,实现了缺... 采用热波无损检测方法,对某型导弹发动机壳状钢壳体/绝热层试件的脱粘缺陷进行实验研究。针对实验获取的热图存在"非均匀性、噪音大、缺陷显示对比度低"等问题,基于自适应滤波和分水岭方法对热图进行增强和分割处理,实现了缺陷位置、大小及深度的定量评估。结果表明:热波技术能快速地发现缺陷(几秒钟);对缺陷的定位比较准确,检测结果直观;特别适用于复杂壳状结构的检测,很容易检测出深度4mm、直径15mm的脱粘缺陷,能够满足固体火箭发动机壳体粘接结构的检测需求;并且脱粘面积越大越容易检测,对缺陷直径、深度等参数的估算误差也越小。 展开更多
关键词 小曲率粘接结构 脱粘 热波检测 缺陷识别
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基于超声热波技术的复合材料冲击损伤检测研究 被引量:8
19
作者 张炜 罗文源 +2 位作者 王冬冬 杨正伟 田干 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期836-841,共6页
采用超声热波技术对复合材料冲击损伤进行了检测研究。采用数值分析模拟了超声激励下复合材料冲击损伤部位的摩擦生热及热传导过程,分析了不同类型损伤的生热情况。在制作试件并进行低速冲击试验的基础上,利用超声热波检测系统对其进行... 采用超声热波技术对复合材料冲击损伤进行了检测研究。采用数值分析模拟了超声激励下复合材料冲击损伤部位的摩擦生热及热传导过程,分析了不同类型损伤的生热情况。在制作试件并进行低速冲击试验的基础上,利用超声热波检测系统对其进行检测,并对检测结果的影响因素进行了分析。结果表明,超声热波技术可快速有效地检测到复合材料冲击损伤;加载接触力为200 N,加载幅值为100%时检测效果最好;冲击损伤类型基体开裂、纤维断裂及分层在红外热图中具有不同的表现形式。 展开更多
关键词 超声热波技术 复合材料 冲击损伤 检测
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流向变换催化燃烧反应器的热波特性 被引量:8
20
作者 牛学坤 李成岳 +1 位作者 陈标华 周集义 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1087-1092,共6页
在小型中试装置上利用国产催化剂进行了含混合芳烃模拟工业废气的脱毒实验研究 ,在污染物浓度 4 90~ 392 0mg·m-3 、换向周期 15~ 6 0min、空速 ( 2 4~ 9 6 )× 10 3 h-1和气体流速 0 340~ 1 35 9m·s-1的宽广范围... 在小型中试装置上利用国产催化剂进行了含混合芳烃模拟工业废气的脱毒实验研究 ,在污染物浓度 4 90~ 392 0mg·m-3 、换向周期 15~ 6 0min、空速 ( 2 4~ 9 6 )× 10 3 h-1和气体流速 0 340~ 1 35 9m·s-1的宽广范围内系统地考察了流向变换催化燃烧反应器的操作特性 ,特别是热波特性与操作参数如进料浓度、气速和换向周期之间的相互关系 .结果表明 ,凡是影响一个周期内反应器热平衡的操作参数都有可能显著地影响反应段的温度水平 .为这一类反应器的科学设计。 展开更多
关键词 挥发性有机物 催化燃烧 流向变换反应器 热波
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