基于DSC的小麦秸秆比热容分析与曲线拟合

摘要

为了研究和探讨小麦秸秆的比热容特性并建立比热容预测模型,采集44个小麦秸秆样本,使用DSC200F3型差式量热扫描仪,采用参比法测定了样本不同温度的比热容,对测定结果和DSC曲线进行了统计分析,使用MATLAB工具箱中高斯函数(Gaussian)、多项式函数(Polynomial)和有理数函数(Ra-tiond)对样本的DSC曲线进行拟合,建立了小麦秸秆比热容拟合模型,并对模型进行了外部验证.结果表明,在30～200℃温度范围内,小麦秸秆比热容介于0.583 1～6.483 5 J/(mg·K)之间,温度对比热容有很大影响,同时受地域、品种和生长环境的影响也较大;小麦秸秆DSC曲线的变化规律及形状基本一致,DSC曲线是近似于正态分布曲线,并有明显的“拖尾”现象;小麦秸秆比热容曲线可以采用高斯函数进行描述,其比热容测试均值与拟合模型预测值之间的相关系数R2为0.998 8;和方差SSE以及均方根误差RMSE分别为0.831 2和0.051 4,有较高的预测精度.