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氧弹漏气对试样燃烧完全性的影响
2025-07-03 09:13:42
氧弹漏气会直接破坏试样的燃烧完全性,导致燃烧效率显著下降,具体影响机制及证据如下:
一、燃烧不完全的核心表现
残留碳与炭黑生成
漏气使氧弹内氧气浓度下降,试样(如煤炭、生物质)中的碳无法充分氧化为CO₂,燃烧后弹内残留明显炭黑或未燃碳颗粒,正常燃烧应生成均匀灰白色灰烬。
挥发分未充分燃烧
煤样中的挥发分(如甲烷、氢气)因缺氧仅部分燃烧,释放热量减少,残留可燃气体。
异常燃烧现象
燃烧时间延长至数分钟(正常约1分钟),火焰微弱或中途熄灭;
点火后氧弹内出现气流声(电极杆孔隙漏气典型特征)。
二、漏气影响燃烧完全性的机制
三、燃烧不完全的直接证据
残渣形态异常
实验后氧弹内出现黑色炭块、灰白色未燃尽煤粉(正常应为均匀灰烬),炭黑残留量可达试样总量的5%~15%。
气体产物异常
燃烧生成气体含一氧化碳(正常应仅为CO₂和水蒸气),通过气相色谱检测可验证。
数据矛盾
同一样品多次实验结果差异 >150J/g(国标允许误差≤120J/g),且结果持续偏低。
️ 四、漏气故障的定位与改进措施
漏气点诊断与处理
燃烧完全性改进措施
预充氧补偿:首次充氧后静置2分钟二次补氧(补压至3.0MPa),确保初始氧浓度达标,
试样预处理:煤样研磨至完全。