基于热重分析的延边地区主要乔木树种的燃烧性研究

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本文通过使用热重分析仪进行研究,并提取了可燃物在燃烧过程中的热重分析数据,对26种乔木树种,白桦、刺槐、椴树、红松、长白落叶松、蒙古栎、家榆、枫桦、黄菠萝、毛赤杨、鱼鳞松、钻天柳、大青杨、大叶榆(欧洲白榆)、红毛柳、花曲柳、冷杉、柳树(旱柳)、千斤榆、色(枫)树、山梨、山杨、小叶杨、云杉、紫椴、紫杉的树皮和树叶的燃烧性进行了三维燃烧性评价,并根据13个热分析参数进行了主成分分析,得出以下结论:①本文以20℃min-1的升温速率对26种乔木树种树皮和树叶进行热重分析研究后发现,26种乔木树种树皮和树叶的TG-DTG曲线均经历了热解的三个主要阶段,即失水阶段、综纤维素热分解阶段以及木质素热分解阶段,其中综纤维素热分解阶段以及木质素热分解阶段是可燃物热失重中最主要的两个阶段。②26种乔木树种树皮的活化能范围为21.93kj·mol-1-48.02kj·mol-1;26种乔木树种树叶的活化能范围为20.37kj·mol-1-50.23kj·/mol-1。③26种乔木树种树皮的三维燃烧性评价可以分为四大类:第一类为点燃性中等,燃烧较为不剧烈,但是持续时间较长,有白桦树皮、椴树树皮、黄菠萝树皮、千斤榆树皮、色树树皮、山杨树皮、鱼鳞松树皮、云杉树皮以及长白落叶松树皮;第二类为点燃性中等偏低,燃烧不剧烈,持续时间短,有刺槐树皮、大叶榆(欧洲白榆)树皮、红毛柳树皮、柳树(旱柳)树皮、蒙古栎树皮以及紫杉树皮;第三类为燃烧较为剧烈,但是持续时间较短,有大青杨树皮、家榆树皮、冷杉树皮、花曲柳树皮、毛赤杨树皮、小叶杨树皮、钻天柳树皮、山梨树皮以及紫椴树皮;第四类为三个燃烧特性都为高的树种,仅有红松树皮。26种乔木树种树叶的三维燃烧性评价可以分为四大类:第一类为点燃性中等,燃烧较为不剧烈,但是持续时间较长,为大青杨树叶、大叶榆(欧洲白榆)树叶、花曲柳树叶、家榆树叶、毛赤杨树叶、蒙古栎树叶、色树树叶、山杨树叶、云杉树叶、长白落叶松树叶、紫椴树叶以及紫杉树叶;第二类为点燃性中等偏低,燃烧不剧烈,持续时间短,为刺槐树叶、黄菠萝树叶以及鱼鳞松树叶;第三类为燃烧较为剧烈,但是持续时间较短,白桦树叶、椴树树叶、枫桦树叶、红毛柳树叶、冷杉树叶、柳树(旱柳)树叶、千斤榆树叶、山梨树叶以及小叶杨树叶;第四类为三个燃烧特性都较为高的树种,为红松树叶以及钻天柳树叶。④26种乔木树种树皮主成分分析得出的燃烧性从大到小的排序为红松>鱼鳞松>冷杉>家榆>紫椴>云杉>花曲柳>枫桦>椴树>小叶杨>黄菠萝>山梨>长白落叶松>钻天柳>千斤榆>紫杉>色树>蒙古栎>山杨>毛赤杨>大青杨>红毛柳>柳树(旱柳)>刺槐>大叶榆(欧洲白榆)>白桦。26种乔木树种树叶主成分分析得出的燃烧性从大到小的排序为千斤榆>白桦>冷杉>枫桦>家榆>大叶榆(欧洲白榆)>鱼鳞松>红松>椴树>山杨>黄菠萝>柳树(旱柳)>小叶杨>色树>花曲柳>毛赤杨>红毛柳>钻天柳>山梨>紫椴>长白落叶松>云杉>大青杨>刺槐>紫杉>蒙古栎。
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