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分子视角下煤对O_(2)/CH_(4)混合气体的竞争吸附研究
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作者 贺姝静 彭程阳 +1 位作者 康建宏 张耕显 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第1期137-145,共9页
为深刻理解煤表面对O_(2)/CH_(4)混合气体的竞争吸附特性,基于巨正则蒙特卡罗法(GCMC)分析煤表面孔隙分布和化学结构;采用分子模拟研究不同浓度、不同压力、不同温度下O_(2)/CH_(4)混合气体竞争吸附过程中的吸附量和吸附热变化特征,并... 为深刻理解煤表面对O_(2)/CH_(4)混合气体的竞争吸附特性,基于巨正则蒙特卡罗法(GCMC)分析煤表面孔隙分布和化学结构;采用分子模拟研究不同浓度、不同压力、不同温度下O_(2)/CH_(4)混合气体竞争吸附过程中的吸附量和吸附热变化特征,并通过吸附选择性揭示O_(2)/CH_(4)混合气体在煤表面的竞争吸附机制。结果表明:O_(2)与CH_(4)浓度比为7/3时,二者的等温吸附曲线接近;不同条件下O_(2)与CH_(4)的积分吸附热相差不大,O_(2)约19.5~20.0 J/g,CH_(4)约24.0~24.8 J/g;当O_(2)与CH_(4)浓度比为7/3~2/8时,O_(2)的积分吸附热大于CH_(4);随着温度升高,O_(2)与CH_(4)的吸附量均减少,且O_(2)对CH_(4)的吸附选择性增大,气体压力对竞争吸附的影响减弱;低气体压力条件下,CH_(4)比O_(2)吸附速率更快,当混合气体总压增加时,CH_(4)比O_(2)先达到饱和吸附;随着混合气体中O_(2)浓度的增加,O_(2)对CH_(4)的吸附选择性呈现降低趋势,但CH_(4)的吸附竞争力始终优先于O_(2)。 展开更多
关键词 O_(2)/ch_(4)混合气体 竞争吸附 吸附热 分子模拟
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O_(2)和温度对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体热分解影响机理研究 被引量:1
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作者 叶凡超 湛奡 +3 位作者 田双双 李祎 肖淞 张晓星 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期46-54,共9页
C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体是目前具有潜力的可替代SF_(6)的环保型气体绝缘介质之一。目前针对外加缓冲气体O_(2)及其含量变化对C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)分解特性的影响机理研究较少。本文基于反应分子动力学(ReaxFF-MD)方法,... C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体是目前具有潜力的可替代SF_(6)的环保型气体绝缘介质之一。目前针对外加缓冲气体O_(2)及其含量变化对C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)分解特性的影响机理研究较少。本文基于反应分子动力学(ReaxFF-MD)方法,通过构建C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体反应体系模型,开展了不同O_(2)含量和温度下C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体的热分解过程模拟,分析了其主要反应路径、产物组成及生成速率等。结果表明:C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体热分解主要生成CF_(3)、CF_(2)、CF、F、CN和C_(2)F_(5)等粒子,其中CF_(2)和CN的生成量最高,其次是CF_(3)和F。尽管C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中加入O_(2)会使C_(4)F_(7)N的初始分解时间缩短,但是可以有效减少C_(4)F_(7)N的分解量和大部分粒子的生成量,尤其在O_(2)体积分数为6%时C_(4)F_(7)N分解量最少。当O_(2)体积分数为0%~4%时,反应体系中主要分解反应的反应速率减小,而当O_(2)体积分数大于8%时,反应速率增大。当模拟温度高于2600 K时,C_(4)F_(7)N的初始分解时间显著缩短,分解粒子的生成速率加快。研究结论为C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)的应用配比优化及其设备运维诊断提供了理论基础。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体 反应分子动力学 热分解机理 混合气体配比
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电极材料对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体电晕放电分解特性的影响
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作者 王浩 颜湘莲 +3 位作者 韩冬 姚尧 马德英 刘晓波 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期32-38,共7页
全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)的环保和绝缘性能优良,是替代SF_(6)气体的主流环保气体。本文首先利用针-板电极对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体开展了一系列工频交流电晕放电实验,然后基于气相色谱-质谱仪分析了不同电极材料(不锈钢、铝和黄铜... 全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)的环保和绝缘性能优良,是替代SF_(6)气体的主流环保气体。本文首先利用针-板电极对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体开展了一系列工频交流电晕放电实验,然后基于气相色谱-质谱仪分析了不同电极材料(不锈钢、铝和黄铜)和施加电压对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体分解特性的影响。结果表明:C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体特征分解气体的含量随施加电压的升高而增大,且受金属材料化学活性的影响明显,其中铝电极下的分解产物总量最高。特征分解气体含量比值c[C_(2)F_(6)]/c[CF_(4)]和v[C_(2)F_(4)]/v[C_(3)F_(6)]对电极材料和电晕放电程度具有较好的识别度。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 电晕放电 分解特性 电极材料 特征气体
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基于126 kV共箱型GIL的空气和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体温升特性研究
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作者 李端姣 孙文星 +1 位作者 陈宇慧 胡晓光 《绝缘材料》 北大核心 2025年第7期143-150,共8页
气体绝缘输电线路(GIL)的温升特性决定了其通流容量,为掌握全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体和干燥空气这两类典型环保绝缘气体的温升特性,对126 kV三相共箱型气体绝缘输电线路的温升过程进行仿真,根据仿真结果建立温升试验平台,开展了... 气体绝缘输电线路(GIL)的温升特性决定了其通流容量,为掌握全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体和干燥空气这两类典型环保绝缘气体的温升特性,对126 kV三相共箱型气体绝缘输电线路的温升过程进行仿真,根据仿真结果建立温升试验平台,开展了不同气体介质、不同通流等条件下的温升试验。结果表明:在相同通流条件下,C4F7N/CO_(2)混合气体与干燥空气在典型应用参数下的温升接近,但均高于SF6气体的温升;当通流为3 150 A时,充入C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与干燥空气均可满足设备温升不超过75 K的要求,但当通流为3 465 A时,充入C4F7N/CO_(2)混合气体与干燥空气均无法满足设备温升要求;同时还发现,分别充入3种气体时B相温升均高于A、C相,符合仿真结果和热对流过程,说明在126 kV三相共箱型GIL的温升设计中需要重点考虑B相导体的最高温升。 展开更多
关键词 环保型气体绝缘输电线路 环保绝缘气体 温升特性 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 干燥空气
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畜禽粪便堆肥过程中CH_(4)和N_(2)O减排研究进展
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作者 段亚军 吴洪生 +10 位作者 李贞伟 李妍慧 陈光耀 刘政 胡凤义 马文舟 周国华 王晓云 池金和 陆东明 顾晓明 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第4期869-879,共11页
堆肥是畜禽粪便资源化利用的重要技术手段,但堆肥过程中势必会产生和排放大量温室气体(CH_(4)、CO_(2)、N_(2)O),其中CH_(4)和N_(2)O因具有很高的增温潜势,近年来受到人们重点关注。本文调研了大量国内外文献,根据现有资料系统阐述了畜... 堆肥是畜禽粪便资源化利用的重要技术手段,但堆肥过程中势必会产生和排放大量温室气体(CH_(4)、CO_(2)、N_(2)O),其中CH_(4)和N_(2)O因具有很高的增温潜势,近年来受到人们重点关注。本文调研了大量国内外文献,根据现有资料系统阐述了畜禽粪便堆肥过程中温室气体的产生机制及影响因素,并深入探讨了堆肥过程中温室气体减排调控措施,以期为堆肥过程中温室气体减排提供理论基础和技术指导。物理添加剂在堆肥过程中温室气体减排领域应用较多且效果较好,尤其是生物炭备受关注,其主要通过影响堆肥微环境、影响微生物活性、吸附或参与反应来实现温室气体减排;中药材添加剂可以减少田间土壤温室气体排放,在堆肥中是否具有减排效果及其机制还不明确。化学抑制剂(不包括硝化抑制剂)主要通过影响堆肥pH来影响温室气体排放,而硝化抑制剂抑制N_(2)O排放具有明显优势。微生物添加剂主要通过影响微生物代谢来影响温室气体排放。未来应加强中药材对堆肥温室气体减排的研究,并进一步探寻堆肥过程中高效稳定的减排添加剂,特别是能够实现CH_(4)和N_(2)O协同减排的添加剂。 展开更多
关键词 畜禽粪便 堆肥 ch_(4) N_(2)O 温室气体减排
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基于BP神经网络算法的注CO_(2)煤体CH_(4)置换率预测研究
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作者 贾东旭 《煤炭工程》 北大核心 2025年第6期158-163,共6页
为精准预测煤层注CO_(2)气体后的CH_(4)置换率,以无烟煤为研究对象,基于不同煤层温度T、不同CO_(2)注入压力P_(0)及不同初始吸附平衡压力P_(1)条件下煤样的CH_(4)置换率η实验数据,采用BP神经网络算法,建立了该煤样的CH_(4)置换率预测模... 为精准预测煤层注CO_(2)气体后的CH_(4)置换率,以无烟煤为研究对象,基于不同煤层温度T、不同CO_(2)注入压力P_(0)及不同初始吸附平衡压力P_(1)条件下煤样的CH_(4)置换率η实验数据,采用BP神经网络算法,建立了该煤样的CH_(4)置换率预测模型,并通过决定系数R^(2)、均方根误差RMSE和平均绝对误差MAE对预测模型精度进行评估。结果表明,煤样的CH_(4)置换率η随煤层温度T和CO_(2)注入压力P_(0)的增加而增大,但随初始吸附平衡压力P_(1)的增加而减小;所建立的预测模型在测试集实验数据的应用中,其决定系数R^(2)值为0.986,均方根误差RMSE值为0.349,平均绝对误差MAE值为0.312,并且预测值和实际值的误差不超过2.30%,说明所建立预测模型的预测精度较高,可为煤层注气技术开采提供指导。 展开更多
关键词 煤层注气 注CO_(2)气体 甲烷置换率 瓦斯预测 瓦斯涌出 驱替ch_(4)实验
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低温下C4F7N/CO_(2)混合气体的绝缘特性与参数配置 被引量:4
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作者 陶子林 郑宇 +3 位作者 高克利 朱太云 刘伟 周文俊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期832-841,共10页
为提出低温下满足液化温度和绝缘要求的C4F7N/CO_(2)混合气体的参数配置,研究了C4F7N/CO_(2)混合气体在低温下的绝缘特性。首先采用实验和计算得到了不同气压和混合体积比例下C4F7N/CO_(2)混合气体的液化温度,结果表明计算得到的液化温... 为提出低温下满足液化温度和绝缘要求的C4F7N/CO_(2)混合气体的参数配置,研究了C4F7N/CO_(2)混合气体在低温下的绝缘特性。首先采用实验和计算得到了不同气压和混合体积比例下C4F7N/CO_(2)混合气体的液化温度,结果表明计算得到的液化温度与实验数据较为相符。其次开展不同温度下C4F7N/CO_(2)混合气体的工频击穿试验,获得了C4F7N/CO_(2)混合气体的击穿电压随温度的变化。结果表明:气体在液化阶段的击穿电压标准差为液化后的2~7倍,且液化后混合气体的绝缘性能出现显著下降。此时击穿电压只与温度有关,基本不受混合体积比例的影响。考虑混合气体设备的应用需求,分别以–25℃和–30℃为最低使用温度,提出了满足要求的C4F7N/CO_(2)混合气体参数配置方案,可为低温下C4F7N/CO_(2)混合气体的应用提供参考。 展开更多
关键词 C4F7N/CO_(2)混合气体 绝缘特性 约化电场 液化温度 参数配置
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C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体自由燃弧特性仿真研究 被引量:1
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作者 李爽 理乐 +3 位作者 陈圣 毕海涛 林莘 庚振新 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期11-19,共9页
目前电力行业中采用C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体作为绝缘介质替代SF_(6)的可推广性较高,但对其灭弧性能的研究仍有待深入。文中基于磁流体动力学(MHD)理论模拟了棒—棒电极间隙的自由燃弧动态过程,计算了0.6 MPa的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混... 目前电力行业中采用C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体作为绝缘介质替代SF_(6)的可推广性较高,但对其灭弧性能的研究仍有待深入。文中基于磁流体动力学(MHD)理论模拟了棒—棒电极间隙的自由燃弧动态过程,计算了0.6 MPa的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体(C_(4)F_(7)N占比分别为7%、10%、20%)和SF_(6)的电弧伏安特性。研究结果表明:C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在轴向的扩散能力强于SF_(6)气体;与C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体相比,SF_(6)气体的燃弧温度更低,增大C_(4)F_(7)N的比例可降低燃弧温度;在燃弧过程中SF_(6)气体的电弧电压最低,增加C_(4)F_(7)N的比例对降低混合气体的电弧电压效果明显。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 SF_(6)替代气体 MHD 自由燃弧
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C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次放电后的绝缘性能劣化研究 被引量:2
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作者 唐炳南 田增耀 +1 位作者 郭晓雪 赵虎 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期71-77,共7页
C_(4)F_(7)N气体由于具有优良的绝缘性能,作为典型的SF_(6)替代气体受到本领域广泛关注。文中针对C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿放电后的性能劣化现象,在针板电极下开展了不同配比条件下C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的工频电压击... C_(4)F_(7)N气体由于具有优良的绝缘性能,作为典型的SF_(6)替代气体受到本领域广泛关注。文中针对C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿放电后的性能劣化现象,在针板电极下开展了不同配比条件下C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的工频电压击穿试验,并利用气相色谱质谱联用仪来检测混合气体多次击穿放电后的分解物。通过研究发现:C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿电压会出现劣化现象,此外,随着C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体击穿次数增多,分解产物六氟乙烷C_(2)F_(6)明显增多,其他几种杂质的含量相对较少,CF_(2)=CFCN、CF_(3)CHFCN、CF_(3)CH(CF_(3))CN的含量也随之增多,与之对应的,C_(4)F_(7)N含量有所降低。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体 绝缘性能 分解特性 性能劣化
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CO_2-CH_4混合气体水合物相平衡实验研究 被引量:15
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作者 江承明 阳涛 郭开华 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 2010年第5期371-373,共3页
CO2置换开采天然气水合物是集温室气体储存和天然气水合物开采于一体的方法,已引起研究者的广泛关注。针对CO2置换法技术,本文利用建立的气体水合物相平衡测试装置,在273.7K~284.2K温度范围内测试了3组CO2-CH4混合气体的三相共存(H-V-... CO2置换开采天然气水合物是集温室气体储存和天然气水合物开采于一体的方法,已引起研究者的广泛关注。针对CO2置换法技术,本文利用建立的气体水合物相平衡测试装置,在273.7K~284.2K温度范围内测试了3组CO2-CH4混合气体的三相共存(H-V-LW)和较高四相点Q2(H-LW-LC-V)的相平衡特性。研究结果给出了实验温度范围内混合气体水合物随甲烷含量提高的相平衡压力特性,以及该混合气体水合物体系较高四相点Q2(H-LW-LC-V)稳定区的边界和混合气体水合物融化开始和融化结束时的Q2点。数据表明,混合气体中随着甲烷相对二氧化碳浓度的增加,Q2点随之增加,四相共存状态压力和温度范围也随着扩大。 展开更多
关键词 CO2 ch4 置换 混合气体水合物 相平衡 较高四相点
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基于密度泛函的C_(4)F_(7)N/N_(2)/O_(2)三元混合气体击穿及分解特性分析
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作者 刘提 陈聪 +1 位作者 吴震 陈桓 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期127-135,共9页
C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能和环保特性,是有潜力替代SF_(6)的环保型绝缘气体。目前,主要采用CO_(2)作为C_(4)F_(7)N的缓冲气体,其含量一般大于90%,由于CO_(2)为温室气体,将CO_(2)替换为N_(2)后与C_(4)F_(7)N混合,会使混合气体环保... C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能和环保特性,是有潜力替代SF_(6)的环保型绝缘气体。目前,主要采用CO_(2)作为C_(4)F_(7)N的缓冲气体,其含量一般大于90%,由于CO_(2)为温室气体,将CO_(2)替换为N_(2)后与C_(4)F_(7)N混合,会使混合气体环保性大大提升。虽然,C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体在放电时可能有固体碳析出情况,严重影响气体绝缘设备正常运行,但是,O_(2)的加入能够改善C_(4)F_(7)N/N_(2)二元混合气体的击穿特性,抑制分解产物的产生。为此,本文基于密度泛函理论计算了O_(2)及C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体的电子亲和能、电负性、不同分子数量的O_(2)和N_(2)与C_(4)F_(7)N气体之间的相互作用能及电荷转移量,得出了C_(4)F_(7)N分子的福井函数、C_(4)F_(7)N/N_(2)/O_(2)各气体分子化学键的解离能,分析了C_(4)F_(7)N与O_(2)放电分解涉及的自由基反应过程,从微观角度研究O_(2)对C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体击穿特性及分解特性的影响。结果表明:相较于N_(2),O_(2)的电子亲和能及电负性更强,加入O_(2)有助于提高C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体的击穿电压。O_(2)-C_(4)F_(7)N的相互作用能约为N_(2)-C_(4)F_(7)N相互作用能的5倍;随着缓冲气体分子数量的增加,缓冲气体与C_(4)F_(7)N之间电荷转移量逐渐增加,使得C_(4)F_(7)N/O_(2)体系中C_(4)F_(7)N得到电子,而C_(4)F_(7)N/N_(2)体系中C_(4)F_(7)N失去电子。C_(4)F_(7)N未发生放电分解时,缓冲气体与C_(4)F_(7)N分子间主要以物理作用为主,O_(2)的加入消耗C_(4)F_(7)N分解产生的CF_(2)·与C·自由基,减少金属电极表面碳单质的附着。综上,O_(2)的加入能够减少碰撞电离,消耗C_(4)F_(7)N分解产生的自由基,抑制分解产物的产生,改善三元混合气体C_(4)F_(7)N/N_(2)/O_(2)的击穿特性及分解特性。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/N_(2)混合气体 密度泛函理论 O_(2) 击穿特性 分解特性
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环保绝缘介质C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体密度在线监测研究
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作者 谢成 邵先军 +1 位作者 丁五行 王鑫 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期141-147,共7页
C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合绝缘气体的密度是决定其绝缘性能的重要因素,因此对C_(4)F_(7)N混合气体密度的实时监测尤为重要。C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的温度—压力特性是研究其密度监测和校验的基础。因此,文中主要研究了不同混合比例C_... C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合绝缘气体的密度是决定其绝缘性能的重要因素,因此对C_(4)F_(7)N混合气体密度的实时监测尤为重要。C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的温度—压力特性是研究其密度监测和校验的基础。因此,文中主要研究了不同混合比例C_(4)F_(7)N/CO_(2)气体在0.12 MPa密度下的温度—压力特性,并与理想气体状态方程和SF_(6)气体状态方程的理论计算结果进行比较,误差均在±1%以内。实验证明,在0.12 MPa的低密度下,不同混合比例的C_(4)F_(7)N/CO_(2)气体特性近似符合理想气体状态方程。在对密度检测精度要求不高的场合,可以安装传统的SF_(6)气体密度继电器进行C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体密度监测。根据C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的温度—压力特性,可以研制C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体密度在线监测装置及其校验仪器。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 温度—压力特性 密度在线监测
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C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体湿度检测技术研究
13
作者 谢成 邵先军 +3 位作者 张伟 王鑫 丁五行 何毅帆 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期148-154,共7页
电气设备中C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合绝缘气体的湿度水平影响气体的绝缘性能,定期检测湿度是日常运维工作之一。文中研究采用变电站日常运维中常规的冷镜式露点仪和阻容式湿度计对不同湿度的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合绝缘气体进行检测,实验... 电气设备中C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合绝缘气体的湿度水平影响气体的绝缘性能,定期检测湿度是日常运维工作之一。文中研究采用变电站日常运维中常规的冷镜式露点仪和阻容式湿度计对不同湿度的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合绝缘气体进行检测,实验表明上述常规湿度检测仪器均不能直接应用于C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的湿度检测。文中将上述冷镜式露点仪进行技术改造后,采用标准湿度的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体对其进行准确度实验,结果表明,改造后的冷镜式露点仪的露点测量误差不超过±0.2℃,且在C_(4)F_(7)N比例不超过12%时可准确检测不低于150μL/L的湿度,满足C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体电气设备的运维要求。上述阻容式湿度计经过C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体湿度发生器重新标定后也可用于C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的湿度检测,露点测量误差不超过±2.0℃。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 湿度检测 冷镜式露点仪 制冷温度控制
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不同分解温度下记忆效应对CO_(2)/CH_(4)混合气体水合物合成的影响 被引量:1
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作者 管建 赵建忠 +1 位作者 高强 张驰 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第4期154-161,共8页
在非常规天然气以及天然气水合物二氧化碳(CO_(2))置换开采过程中,明确CO_(2)/CH_(4)混合气体水合物(以下简称“CO_(2)/CH_(4)水合物”)的合成和分解机理,对水合物法分离混合气体、CO_(2)封存与CH_(4)高效开采有重要意义。以多孔介质+... 在非常规天然气以及天然气水合物二氧化碳(CO_(2))置换开采过程中,明确CO_(2)/CH_(4)混合气体水合物(以下简称“CO_(2)/CH_(4)水合物”)的合成和分解机理,对水合物法分离混合气体、CO_(2)封存与CH_(4)高效开采有重要意义。以多孔介质+去离子水体系中的CO_(2)/CH_(4)水合物为研究对象,进行了二次合成和分解实验,研究了分解时间为0.5 h、分解温度为5~25℃条件下的记忆效应对CH_(4)/CO_(2)水合物合成的影响,主要从二次合成诱导期、气体消耗量和消耗速率,以及各组分气体消耗情况3个方面进行了分析。结果表明,分解温度越低,二次合成诱导期越短;记忆效应降低了二次合成速率;当分解温度为10℃时二次合成速率最快,气体消耗速率峰值为8.10 mmol/min;在相同的合成温度和压力下,升温分解后的记忆效应使二次合成时CO_(2)水合物合成量提高至初次合成量的1.3倍,而对CH_(4)水合物合成量基本没有影响,即记忆效应对不同客体分子的影响有所差别。该研究为记忆效应在水合物技术中的应用提供了参考。 展开更多
关键词 CO_(2) ch_(4) 混合气体水合物 记忆效应 水合物合成 水合物分解
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C_(2)H_(2)/CH_(4)燃烧特性实验及反应动力学研究
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作者 刘宇 罗蒙蒙 +3 位作者 田富超 谷午 王凯 梁运涛 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期473-480,共8页
随着煤矿开采深度的增加,极易出现瓦斯与煤自燃灾害交织共生现象,增大灾害风险.为阐明煤与瓦斯共生灾害发生时的火焰传播特性,有必要开展煤自燃气体掺混对瓦斯燃烧特性的影响研究.乙炔气体(C_(2)H_(2))是煤高温氧化时产生的主要气体之一... 随着煤矿开采深度的增加,极易出现瓦斯与煤自燃灾害交织共生现象,增大灾害风险.为阐明煤与瓦斯共生灾害发生时的火焰传播特性,有必要开展煤自燃气体掺混对瓦斯燃烧特性的影响研究.乙炔气体(C_(2)H_(2))是煤高温氧化时产生的主要气体之一,甲烷(CH_(4))是瓦斯的主要成分,本文研究了0~2%体积分数C_(2)H_(2)掺混对CH_(4)层流燃烧速度的影响规律.结果表明,随着C_(2)H_(2)体积分数的增加,C_(2)H_(2)/CH_(4)混合燃料层流燃烧速度增大.层流燃烧速度受质热扩散作用、动力学和热力学效应的综合影响,当C_(2)H_(2)体积分数增加至2%时,混合燃料的(αLe)^(1/2)、T_(ad)分别增加了1.54%、2.98%,T_(a)减少了26.93%,说明动力学效应是C_(2)H_(2)促进CH_(4)层流燃烧速度增加的主导因素.由活性自由基体积分数分析可知,随着C_(2)H_(2)体积分数的增加,H、O、OH和CH_(3)等活性自由基体积分数均出现增加趋势,从而促进了CH_(4)的燃烧. 展开更多
关键词 C_(2)H_(2)/ch_(4)混合燃料 层流燃烧速度 动力学效应 敏感性分析 活性自由基
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SF_(6)替代气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)喷口灭弧性能分析
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作者 李静 荐雯 +1 位作者 曹云东 王成丽 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期92-98,共7页
近几年,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体因为较低的温室效应和优异的绝缘性能受到广泛关注,但是C_(4)F_(7)N的电弧分断性能实验昂贵、费时,所以文中以SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体为研究对象,建立了在固定开距直流电源条件下的电弧... 近几年,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体因为较低的温室效应和优异的绝缘性能受到广泛关注,但是C_(4)F_(7)N的电弧分断性能实验昂贵、费时,所以文中以SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体为研究对象,建立了在固定开距直流电源条件下的电弧模型。通过电弧累计能量和电导的计算结果分析SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的灭弧性能,通过对径向温度、物性参数的分析和能量运输的计算分析SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的换热机理研究。结果表明,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的电弧特性比较接近SF_(6)气体,可以通过适当提高气压和C_(4)F_(7)N气体占比来提高C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的灭弧性能,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的能量交换方式也和SF_(6)气体比较接近,说明C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体有较好的灭弧性能,为其在SF_(6)替代气体断路器的应用提供参考。 展开更多
关键词 SF_(6)替代气体 电弧 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 物性参数
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C_4F_8/N_2混合气体局部放电特性实验研究 被引量:41
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作者 邢卫军 张国强 +3 位作者 李康 牛文豪 王新 王迎迎 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期119-124,共6页
由于SF6气体的温室效应,减少或杜绝SF6气体的使用已成为共识。从局部放电(partial discharge,PD)性能的角度探讨了用C4F8/N2混合气体代替SF6气体用于气体绝缘设备的可行性。通过试验测量C4F8/N2混合气体在不同气压、不同混合比、不同电... 由于SF6气体的温室效应,减少或杜绝SF6气体的使用已成为共识。从局部放电(partial discharge,PD)性能的角度探讨了用C4F8/N2混合气体代替SF6气体用于气体绝缘设备的可行性。通过试验测量C4F8/N2混合气体在不同气压、不同混合比、不同电极距离情形下的局部放电起始电压,得到了这3种因素对混合气体局部放电性能的影响,并与纯SF6气体的局部放电起始电压做了对比。结果表明:纯C4F8气体的局部放电起始电压是纯SF6气体的1.3倍左右;C4F8气体与N2气体具有协同效应,协同系数在0.45左右;C4F8/N2混合气体的局部放电能力与同混合比的SF6/N2混合气体的相似。因此,综合考虑液化温度、环境影响、局部放电性能后,C4F8气体含量在10%~20%的C4F8/N2混合气体有可能替代SF6气体用于气体绝缘设备。 展开更多
关键词 电力系统 C4F8/N2 混合气体 局部放电 协同效应
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高气压下环保型C4F7N/CO2混合气体工频击穿特性 被引量:36
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作者 张晓星 陈琪 +2 位作者 张季 李祎 肖淞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期2839-2845,共7页
全氟异丁腈(C4F7N)及其混合气体是近年来被广泛关注的可能替代六氟化硫(SF6)的新型环保绝缘气体。为了探究C4F7N/CO2 混合气体应用于高气压电气设备的潜力,利用气体绝缘特性实验平台对C4F7N/CO2 混合气体在不同混合比、不同气压下的工... 全氟异丁腈(C4F7N)及其混合气体是近年来被广泛关注的可能替代六氟化硫(SF6)的新型环保绝缘气体。为了探究C4F7N/CO2 混合气体应用于高气压电气设备的潜力,利用气体绝缘特性实验平台对C4F7N/CO2 混合气体在不同混合比、不同气压下的工频击穿特性进行了实验研究,并与相同条件下的SF6 进行了对比,同时结合饱和蒸气压特性探讨了C4F7N/CO2混合气体应用于工程实际时的混合比选取范围。研究发现,C4F7N/CO2 混合气体的击穿电压随气压和混合比的升高呈饱和增长趋势,C4F7N 体积分数分别为10%和20%的C4F7N/CO2 混合气体可以达到相同条件下SF6 绝缘水平的80%和95%以上,C4F7N 与CO2 气体之间存在协同效应。综合工频击穿强度、液化温度等因素,体积分数4%~12%的混合气体具备应用于高气压(0.4~0.6 MPa)气体绝缘设备的潜力。 展开更多
关键词 C4F7N/CO2混合气体 液化温度 工频击穿特性 新型环保绝缘气体
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O2对C4F7N-N2-O2混合气体绝缘和放电分解特性的影响 被引量:16
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作者 陈琪 张晓星 +3 位作者 李祎 张季 张跃 肖淞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1028-1036,共9页
由于C4F7N兼具优异的绝缘性能和环保特性,因此得到了国内外替代气体领域研究者的广泛关注。为了探究加入O2后对C4F7N二元混合气体绝缘及分解特性的影响情况,在稍不均匀场条件下对含不同含量(即体积分数)O2的C4F7N-N2-O2混合气体的工频... 由于C4F7N兼具优异的绝缘性能和环保特性,因此得到了国内外替代气体领域研究者的广泛关注。为了探究加入O2后对C4F7N二元混合气体绝缘及分解特性的影响情况,在稍不均匀场条件下对含不同含量(即体积分数)O2的C4F7N-N2-O2混合气体的工频击穿特性和绝缘自恢复性能进行了测试,同时基于气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析了击穿后混合气体的分解产物组成及含量。研究发现,在C4F7N-N2混合气体中加入一定含量的O2能够提高混合气体的工频击穿电压且有效改善混合气体自恢复性能;不含O2的C4F7N-N2混合气体在多次放电击穿后电极表面有黑色物质(碳)析出,而少量O2的加入能够抑制固体物质碳析出;另外,O2的加入促进了混合气体的分解,产生了CO2、COF2等特征产物。随着O2含量的进一步提高,混合气体分解产生的CF4含量显著升高,而C2F6、C3F8等产物含量降低。综合来看,实际工程应用中建议在C4F7N-N2-O2混合气体中加入4%~6%的O2,以达到有效抑制固体物质碳析出的同时提升混合气体的绝缘性能。 展开更多
关键词 SF6替代气体 C4F7N-n2-O2混合气体 氧气 工频击穿特性 放电分解特性
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少量O_2对c-C_4F_8/N_2混合气体击穿与分解特性的影响 被引量:10
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作者 张晓星 邓载韬 +3 位作者 傅明利 卓然 肖淞 李祎 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期708-715,共8页
c-C_4F_8由于具有良好的绝缘性能和较低的温室效应潜能(GWP)值而得到了替代气体领域的广泛关注,但目前O_2对c-C_4F_8击穿与分解特性的影响还鲜有研究。为此,通过试验比较了不同比例O_2下c-C_4F_8/N_2的工频击穿特性和自恢复特性,分析了... c-C_4F_8由于具有良好的绝缘性能和较低的温室效应潜能(GWP)值而得到了替代气体领域的广泛关注,但目前O_2对c-C_4F_8击穿与分解特性的影响还鲜有研究。为此,通过试验比较了不同比例O_2下c-C_4F_8/N_2的工频击穿特性和自恢复特性,分析了电极析出物成分和气体分解产物成分并讨论了c-C_4F_8分解的途径和机理。结果表明:O_2会显著降低c-C_4F_8/N_2的工频击穿电压,含有体积分数3%的O_2混合气体自恢复特性大幅降低;含有O_2的c-C_4F_8/N_2击穿后会析出黑色物质,其组成元素主要为COF,为C的单质和C的氧氟化物;O_2对c-C_4F_8的分解有促进作用,除生成更多CF_4、C_2F_4等气体外,还额外产生大量有毒性和腐蚀性的COF_2。综合绝缘特性和分解特性,c-C_4F_8不宜与干燥空气混合使用,实际使用时应严格控制c-C_4F_8混合气体中的氧气含量。 展开更多
关键词 SF6替代气体 c-C4F8/N2混合气体 击穿特性 分解组分 形成机理
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