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添加水氣在純氧對流環境下單顆木顆粒之點燃與燃燒機制

為了解決3080 3080ti PTT的問題，作者林顯宗 這樣論述：

純氧燃燒與碳捕捉封存被視為兼顧產能與低汙染排放之潛力燃燒技術之一，若結合具碳中和特性之生質料於能源系統(產電/熱)，亦可逐漸降載對化石燃料的高度依賴與達成負碳排之目標。有別於傳統空氣燃燒，純氧燃燒時需將部分煙道氣體迴流至燃燒室用以控制爐溫，可分為乾迴流(O2/CO2)與濕迴流(O2/H2O/CO2)。其中濕迴流模式下的生質料燃燒過程極為複雜，牽涉許多異相與氣相反應及燃燒現象仍待釐清。因此，本研究選用木顆粒作為代表燃料，探討在不同溫度與氣體氛圍中的點燃與燃燒機制。首先透過成份分析、熱重分析、恆溫裂解產氣等實驗進行燃料基礎受熱特性探討，並建置一套新型單顆料錠燃燒系統，量測木顆粒在均溫強制對流環境

(空氣、乾/濕迴流純氧燃燒)下之影像、質量、顆粒溫度與尾氣變化。最後利用反應動力學搭配化學反應機制模擬氣態揮發份(C0-C3碳氫燃料)的自動點燃特性。熱重分析結果顯示，木顆粒在空氣下的質量流失溫度區間主要在240–400°C與400–520°C，異相點燃發生在293°C，整體活化能約介於108.8–184.8 (kJ/mol)。然而，在空氣環境下之燃燒特性指數(Dv, Di, Db與S index)顯示與21–30%之純氧環境(O2/CO2)相當。單顆木顆粒(0.5 g)在恆溫下的燃燒實驗發現當環境氣流溫度Ts ≥ 550°C時有明顯的氣態火焰點燃，且在Ts = 650°C時機制發生了轉變，這

是由於快速脫揮發導致氧氣在受熱初期無法擴散至焦炭表面，因此氣相點燃率先發生。尾氣分析呈現焦炭燃燒階段具有較高的CO排放，揮發份燃燒時氣態燃料則傾向轉為CO2。基於不同起始溫度與氣體環境，歸納了熱裂解、異相氧化、氣相氧化與異相氣化反應，並確立了焦炭與氣態火焰之點燃溫度區間，可作為生質料在熱化學轉換應用時之操作參考。在Ts = 550°C與Re = 450之純氧對流環境下，氣態火焰穩駐燃燒發生在氧氣濃度需大於21%。而隨著H2O取代CO2，顆粒燃燒溫度與重量流失速率均明顯提升。當Oxy-21%時，若以H2O取代20%的CO2，反應時間ti,char、ti,flame、tchar與ttotal分別縮

短7.89%、6.02%、17.98%與16.05%，這是由於H2O相較於CO2具有較高的熱擴散係數(約2.1倍)，且O2在H2O中的質量擴散能力也較高(約1.61倍)，因此促進整體反應速率的提升。此外，發現tflame大幅度地上升約266%，此為H2O增進了焦炭氣化反應並轉移部份燃料至可燃性氣體的緣故。最後歸納在純氧環境(15–33% O2搭配0–50% H2O)下的正規化焦炭燃燒時間關係式為[O2]-1.616[H2O]-0.232，顯示氣體與焦炭的反應速率依序為char-O2 > char-H2O > char-CO2。此外，木顆粒在27%O2/73%CO2及21%O2/50%H2O/2

9%CO2環境下的總燃燒時間顯示與空氣燃燒相當。數值模擬結果顯示除了CO之外，大多數C0-C3燃料可在450–550°C空氣中引燃，與實驗觀測到的揮發分火焰點燃溫度區間相似。在550°C純氧環境中，點燃時間隨著O2與H2O濃度的提升而降低。在Oxy-21%環境下且H2O逐漸取代CO2時，可發現OH與H自由基濃度明顯提升，且主導最大熱釋率的反應步驟顯示逐漸由R3(H2+OH↔H+H2O)與R91(CH3+O↔CH2O+H)轉移至R35(CO+OH↔CO2+H)與R6(H+OH+M↔H2O+M)。點燃時間的靈敏度分析則顯示R98 (CH3+HO2↔CH3O+OH)、R156 (CH2O+HO2↔H

CO+H2O2)與R46 (CH4+HO2↔CH3+H2O2)為主導步驟。最後，關於H2O在純氧對流環境下取代CO2時促進生質料的氣相引燃現象，本研究提出以流體停滯時間(tflow)與化學反應時間(tchem)之關係式加以描述。添加水氣會導致燃料脫揮發速率與氣相化學反應速率提升，降低tchem，使達姆科勒數(Damköhler number)的上升速率高於在O2/CO2環境下，率先達臨界值而發生火焰引燃。本研究提供了對生質料點燃和燃燒基本原理的探討，可作為未來將生質料應用在濕迴流純氧燃燒系統之參考。

銅金屬於二氧化矽基電子突觸元件之研究並探討長短期記憶特性之影響

為了解決3080 3080ti PTT的問題，作者王挺軒 這樣論述：

由於傳統馮紐曼架構無法快速處理大量數據以符合人工智慧運算需求，因此利用非揮發性記憶體作為突觸以仿造大腦神經架構提升運算速度。電阻式記憶體為電子突觸應用之最具潛力元件，因此本論文利用銅為電極製作電阻式記憶體元件，探討其電子突觸特性，並藉由嵌入銅奈米粒(Nanoparticles，NP)於氧化層中改善其非理想特性。第一部分探討Cu/SiO2/Pt和Cu/SiO2/Cu-NP/SiO2/Pt改善元件，透過循環掃描確認元件電阻切換機制，元件高電阻狀態的傳導機制為蕭特基傳導而低電阻狀態(LRS)為歐姆傳導。第二部分探討Cu/SiO2/Cu-NP/SiO2/Pt元件的電子突觸特性，經由脈衝波形量測元件突

觸特性。Cu/SiO2/Cu-NP/SiO2/Pt元件相較於Cu/SiO2/Pt元件，直流電壓下表現出穩定的電阻切換特性，耐久度達103次，記憶時間於85°C下達104秒。元件的LRS電阻溫度係數為正，因此傳導路徑為金屬原子組成。突觸特性利用元件內部銅原子積累，經由調配後波形使元件電導透過脈衝電壓(0.35 V / -0.35 V , 500 s)逐漸增加或減少，增益(Potentiation)與抑制(depression)非線性度為1.85%與6.07%。耐久度脈衝參數經由調配為(0.2 V / -0.22 V , 250 us)，使電導於固定範圍內變化，元件耐久度可達27000次。長短期

記憶擬合不同脈衝次數結果，鬆弛時間(relaxation time)τ於1、10和100次時分為225 s、290 s和380 s。成對脈衝促進擬合結果c1與c2為4.8與0.6，快速和緩慢鬆弛時間τ1與τ2分別為0.25 ms與0.5 s。間隔時間1 ms時影響5.24%，間隔時間0.2 s時影響僅剩0.28%。而後量測元件短期增強(Short Time Potentiation)特性，得知施加脈衝振幅相同時次數更多元件電導變化更大，強直後增強(Post-tetanic Potentiation)特性，經由不同頻率波形和振幅觀測出頻率高和振幅大時，元件電導變化更大，皆與生物突觸特性相似。