内蒙古大兴安岭主要火环境因子对地表死可燃物含水率的影响

森林地表死可燃物对森林火灾具有重要影响,研究地表死可燃物含水率对林火管理具有重要意义。以内蒙古大兴安岭不同地区不同林型地表死可燃物含水率为研究对象,利用2004年秋季防火期至2017年春季防火期大兴安岭林区(根河市、鄂伦春旗、牙克石市、阿尔山市)林分下地表死可燃物含水率数据,运用SPSS软件分析主要火环境因子对地表死可燃物含水率的影响。结果表明:(1)林中气温、林中相对湿度、枯枝落叶层质量、枯枝落叶层温度以及林内灌木盖度是影响地表死可燃物含水率变化的重要因子。(2)各地区春季与秋季、春季与全年地表死可燃物含水率预测的平均绝对误差和平均相对误差差异均不显著(P>0.05),而秋季与全年的平均绝对误差和平均相对误差均极显著(P<0.01),说明秋季防火期预测模型精度优于春季防火期预测模型精度。地表死可燃物含水率预测,需要根据不同防火期的特点建立不同的预测模型,并相对应地引入更具有显著性影响的火环境因子,为林火预测预报提供更精准的参考。     

大兴安岭林区典型森林和草甸细小死可燃物含水率预测模型

准确预测森林细小死可燃物含水率对提高森林和草原火险预测精度具有重要的科学意义。以大兴安岭林区兴安落叶松-白桦(Larix gmelinii-Betula platyphylla)混交林、兴安落叶松林(Larix gmelinii)、蒙古栎林(Quercus mongolica)和草甸细小死可燃物为研究对象,确定影响林内t时刻可燃物含水率变化率的影响因子(林外t-1时刻的气温变化率、相对湿度变化率和累计降水量变化率),根据统计回归理论建立细小死可燃物含水率变化率模型,进而构建大兴安岭林区典型森林和草甸细小死可燃物含水率预测模型。结果表明:兴安落叶松-白桦林混交林、兴安落叶松林、蒙古栎林和草甸细小死可燃物含水率预测模型准确率分别为91.1%、90.0%、91.0%和81.0%(相对误差不超过5%),可燃物含水率预测模型预测效果良好,模型具有较好的实用性,可为大兴安岭林区的森林火险预警提供理论和技术支持。     

哈尔滨城市林业示范基地5种典型人工林地表死可燃物含水率的预测

在哈尔滨城市林业示范基地内,以白桦、黑皮油松、蒙古栎、水曲柳、兴安落叶松等5种典型人工林为研究对象,将地表死可燃物含水率作为独立因子,与林内相关性显著的气象因子进行回归分析,采用气象要素回归法和随机森林法建立含水率预测模型,并对两种预测方法的模型误差进行分析。结果表明：5种典型人工林地表死可燃物含水率均与温度、相对湿度、前12 h降水量极显著相关,其中蒙古栎林与太阳辐射紫外光有显著关系,兴安落叶松林与风速有显著关系;气象要素回归法的平均绝对误差和均方根误差范围分别是12.67%～21.36%和18.07%～49.23%,随机森林法的平均绝对误差和均方根误差范围分别是8.35%～9.50%和15.71%～19.48%。两种方法建立气象要素的地表死可燃物含水率预测模型,对于白桦、蒙古栎和水曲柳预测精度较差,黑皮油松和兴安落叶松预测精度较高。对比气象要素回归法,随机森林法预测准确性更高,不同林分之间误差更小。     

大兴安岭沟塘草甸地表可燃物载量快速测定方法

以黑龙江省大兴安岭地区沟塘草甸为研究对象,利用2016—2017年防火期野外调查数据,将可燃物载量作为独立因子,与林分相关性显著的因子进行回归分析,构建地表可燃物载量估测模型,估测地表可燃物载量分布。结果表明:(1)从2016年秋季防火期到次年春季防火期,地表可燃物的平均高度、平均含水率、平均鲜质量和平均干质量都呈下降趋势。(2)春季防火期和秋季防火期,地表可燃物的干质量和鲜质量均与可燃物高度呈正相关,可燃物含水率随高度的增加呈下降趋势。(3)春季防火期可燃物载量估测模型拟合平均精度为56.25%,相关系数0.764 0;秋季防火期模型拟合平均精度为77.41%,相关系数0.849 8,经过检验,模型的自变量与因变量具有显著差异。以地表可燃物高度为变量,构建地表可燃物载量一元线性回归模型,可为可燃物载量快速测定。     

基于混合效应模型的大兴安岭地被可燃物含水率模型

基于黑龙江省大兴安岭林区南瓮河生态站的落叶松(Larix gmelinii)林、蒙古栎(Quercus mongolica)林、落叶松白桦(Betula platyphylla)混交林3种典型林分的288组可燃物含水率数据,选择基于平衡含水率的可燃物含水率实时变化模型为基础模型,采用非线性混合效应(NLME)模型方法,以林分因子作为随机效应,建立具有混合效应的可燃物含水率的实时变化预测模型,并通过给残差方差增加权重的方法解决异方差性问题。结果表明:考虑随机效应和异方差结构的可燃物含水率实时变化NLME预测模型的拟合效果(M_(AE)=0.716 7,M_(RE)=0.026 6)优于不含随机效应的可燃物含水率实时变化预测模型(M_(AE)=0.815 6,M_(RE)=0.031 2);其中以常数加幂函数作为异方差结构的模型精度最高(AIC=547.72,BIC=581.29,-2LL=527.72)且明显优于未给残差方差增加权重的可燃物含水率实时变化NLME预测模型(AIC=961.65,BIC=988.50,-2LL=945.65)。利用独立样本数据对模型进行检验,检验结果表明,对于可燃物含水率实时变化的预测,考虑随机效应和异方差结构的NLME模型的检验精度(M_(AE)=0.495 8,M_(RE)=0.034 2)比利用最小二乘法拟合的多元非线性回归模型(M_(AE)=0.588 5,M_(RE)=0.588 5)有所提高,说明基于混合效应模型的可燃物含水率实时变化模型可以很好地描述区域尺度上不同林分类型的可燃物含水率实时变化规律。     

不同距离气象数据对细小可燃物含水率预测模型精度的影响

为研究不同距离气象数据对细小可燃物含水率预测模型精度的影响,对2010年春、秋季防火期大兴安岭地区塔河县盘古林场的樟子松Pinus sylvestris var. mongolica林、兴安落叶松Larix gmelinii林和白桦Betula platyphylla林等3种林分下细小可燃物含水率进行连续的观测,同时采集试验期内的气象数据构建细小可燃物含水率预测模型。结果表明:利用盘古气象站数据构建的气象因子中,日降水量（R）和前n d降水量之和（R_an）,以及前n d平均相对湿度（H_an）（n=1~2）显著正相关,春季和秋季分别与日最高气温（T_max）和连旱天数（d）显著负相关;利用距离实验地较近的盘古气象站的气象数据所建模型精度优于距离较远的塔河模型,模型的平均绝对误差（E_MA）和平均相对误差（E_MR）分别降低了2.7%和22.6%（P < 0.01）。从细小可燃物的异质性和模型的精度来看,在建模气象数据的采集中,应重视气象因子时间和空间尺度的选取,以确保模型精度。     

帽儿山地区典型地表可燃物含水率动态变化及预测模型

目的可燃物含水率预测是林火预报研究的重要内容,其中地表细小可燃物、半腐殖质和腐殖质含水率在一定程度影响了林火垂直蔓延的持续性及地下火发生的可能性,含水率变化主要是受天气状态和地形特征的影响,而我国关于半腐殖质和腐殖质含水率动态变化及其预测模型的研究较少,分析红松蒙古栎针阔混交林下的地表细小可燃物、半腐殖质和腐殖质3层可燃物含水率的动态变化,对建立我国林火预报系统有指导作用。方法本研究对帽儿山地区红松蒙古栎典型针阔混交林下的地表细小可燃物、半腐殖质和腐殖质含水率进行每日监测,同步监测林分内气象数据,统计分析气象要素和3层可燃物含水率的相关性,选择气象要素回归法建立3层可燃物类型的含水率预测模型。结果在整个监测期内,地表细小可燃物含水率波动最大,最小值为10.99%,最大值为253.30%;半腐殖质次之,最小值为19.21%,最大值为238.07%;腐殖质含水率最稳定,最小值为48.45%,最大值为193.83%,波动最小。地表可燃物含水率变化对气象因子的响应最敏感,多与当日或前一日气象因子相关,半腐殖质次之,腐殖质含水率仅与空气温度相关;建立3种可燃物含水率气象要素回归预测模型,其中地表细小可燃物、半腐殖质和腐殖质的含水率预测模型平均绝对误差和平均相对误差分别为22.2%、23.5%、17.1%和7.1%、14.8%和23.4%,以MRE为15%为界限,细小可燃物和半腐殖质含水率预测模型精度均能达到林火预报精度,腐殖质含水率预测模型精度较差。结论综合分析可得,3层可燃物在防火期内有被引燃,进而发展为森林火灾的可能,在今后的林火预报工作中,还应该注意地下可燃物,包括半腐殖质和腐殖质含水率的预报。      

长白山林区防火期主要可燃物类型细根载量和潜在能量分析

对防火期长白山林区主要可燃物类型细根载量和潜在能量进行了研究。结果表明:秋季防火期内,距地表10cm的细根载量以岳桦林最大,其次是云冷杉林及包含云冷杉的混交林,白桦林、落叶松林和阔叶红松林细根载量较低;经过一个冬天,细根载量都在下降。云冷杉林及包含云冷杉的混交林秋季防火期发生地下火的可能性比较大,落叶松林发生地下火的可能性相对较小;春季防火期距地表10cm细根潜在能量下降。     

河北省丰宁县森林可燃物含水率与气象要素的关系模型

可燃物含水率的大小决定森林燃烧的难易程度，而可燃物含水率又与气象要素有着密切关 系。本文以丰宁县内油松为研究对象，利用统计回归方法分析可燃物含水率与气象要素的关系模型， 结果表明当日的降水量、观测前5 天平均相对湿度及当日的最高温度对可燃物含水率影响最大。     

鄂西林地可燃物含水率及火险等级的气象预报研究

利用气象要素对森林火险等级进行预测预报,用回归方法建立森林可燃物含水率预报方程,将其预报值代替实测值。经森林地被可燃物含水率的实测预报对比验证分析,结果表明:气象要素日平均相对湿度、日最高气温、日照时数和晴雨等4个因子与当日可燃物的含水率相关程度最佳,该方法具有很好的预报效果,完全能代替森林可燃物含水率的实测值。     

林下可燃物含水率预测的一个多项式气象模型

利用通化市森林可燃物6个观测点的观测资料,分析了林下可燃物含水率与气象要素之间的关系,结果表明,含水率与最高气温、前3d累积降水量、蒸发量、日照时数有很好的联系,根据相关分析的结果分别对不同测点建立了含水率的线性和多项式气象模型,对2种模型进行了比较,发现在相同的信度水平检验下,多项式模型比线性模型与实况的相关性有了很...     

醇类合成液体燃料的研制与应用

应某新产品开发研究所要求为其新产品ＨＺ－２型合成燃料灶研制适用的以粗甲醇为主要原料的醇合成液体燃料，文章论述了燃料的配制原则、方案、工艺和所得燃料的主要参数，该醇类合成液体燃料，不但具有巨大的经济效益，而且具有巨大的社会效益。     

生物柴油开发现状及发展趋势

根据文献调研对生物柴油的原材料、主流的生产技术以及优缺点进行了阐述,并对当今国际社会生物柴油的发展趋势进行了分析。研究表明,生物柴油是一种清洁、高效、安全的生物燃料,尽管氮氧化物排放量和生产成本都偏高,但未来生物柴油持续扩张的趋势不可逆转。     

燃气驱动弹跳器

基于弹跳原理设计并制造了小型燃气驱动弹跳器.根据燃烧热动力学分析,通过迭代计算得到燃烧室内点燃后的气体压力与缸体位移之间的关系曲线,由此计算出高压气体作用在缸体上的功,最后得到弹跳机构的初始弹跳速度.同时,开发了无线控制系统,实现弹跳器的无线遥控.实验结果与理论计算结果相吻合,弹跳机构可以达到高度2.2 m、距离3.5 m的弹跳性能,是其自身尺寸的14倍以上.     

植物油甲酯化对改善柴油机工作性能的研究

各种植物油的燃料性质相近，但在柴油机上，低温低负荷和燃烧性能差，工作性能不稳定，对植物油进行甲酯化改性处理，可显著提高其燃料性能和改善柴油机的工作性能。     

模拟生物质气发动机试验台架及其应用

采用一台ＲｉｃａｒｄｏＥ６可变压缩比四冲程单缸试验机为样机，配以示功图、温度、排气成分测量仪器以及自制的气体燃料混合及调节装置，组成了模拟生物质气发动机试验台架及数据测录系统．实践证明，该系统工作正常，能满足研究需要．     

柴油机燃用甲醇—柴油双燃料的研究

用甲醇——柴油双燃料法在S195柴油机上进行了然用甲醇的试验,结果表明:用改装的H102化油器全工况供醇,发动机有效热效率和最大功率均高于燃用纯柴油。供醇与供柴油全工况同步控制,甲醇/柴油质量比稳定,较好地解决了低负荷醇比耗高的问题。供醇量为30～40%时,有效热效率提高6%,比油耗降低11g/ps·h,排气温度明显下降。     

生物质微米燃料富氧燃烧特性分析

采用热重分析法对生物质微米燃料在不同体积分数氧条件下的燃烧特性进行研究,结果表明:随着氧体积分数的增加,生物质微米燃料的挥发分初析出温度、着火温度和燃尽温度不断降低,可燃性增强;平均和最大质量损失速率呈增加趋势,提高了燃烧强度.燃烧特性指数随着氧体积分数的增加而变大,当氧体积分数达到60%后,改善趋势变缓.     

用排气管温度加热气化醇类燃料在柴油机上的试验研究

 针对高原地区空气含氧量低,发动机功率不足,以及有限的石油和空气污染严重等问题。结合柴油机的结构特点、醇类燃料的特性,在不改变原机结构的前提下,增设一套醇类燃料（甲醇或乙醇）供给装置,醇类燃料供给装置供给的醇类靠排气温度加热气化并同进气流一同流入气缸。醇类燃料供给装置与原供油装置相互配合,实现辅助燃料（轻柴油）引燃,主要燃料为甲醇或乙醇,从而在达到不降低发动机功率的状况下,醇类燃料替代柴油,并且有效降低排放的目的。试验表明：此方法简单可行,除在单缸柴油机上采用外,可向多缸机推广应用,这对解决能源紧缺,降低排放,实现可持续发展,有较强的现实意义。同时对改善高原地区发动机动力性,有着其特殊的作用。     

Review of the direct thermochemical conversion of lignocellulosic biomass for liquid fuels

Increased demand for liquid transportation fuels, environmental concerns and depletion of petroleum resources requires the development of efficient conversion technologies for production of second-generation biofuels from non-food resources. Thermochemical approaches hold great potential for conversion of lignocellulosic biomass into liquid fuels. Direct thermochemical processes convert biomass into liquid fuels in one step using heat and catalysts and have many advantages over indirect and biological processes, such as greater feedstock flexibility, integrated conversion of whole biomass, and lower operation costs. Several direct thermochemical processes are employed in the production of liquid biofuels depending on the nature of the feedstock properties: such as fast pyrolysis/liquefaction of lignocellulosic biomass for bio-oil, including upgrading methods, such as catalytic cracking and hydrogenation. Owing to the substantial amount of liquid fuels consumed by vehicular transport, converting biomass into drop-in liquid fuels may reduce the dependence of the fuel market on petroleumbased fuel products. In this review, we also summarize recent progress in technologies for large-scale equipment for direct thermochemical conversion. We focus on the technical aspects critical to commercialization of the technologies for production of liquid fuels from biomass,including feedstock type, cracking catalysts, catalytic cracking mechanisms, catalytic reactors, and biofuel properties. We also discuss future prospects for direct thermochemical conversion in biorefineries for the production of high grade biofuels.