Experimental research on combined effect of obstacle and local spraying water fog on hydrogen/air premixed explosion

In order to reveal the mechanism of water fog explosion suppression and research the combined effect of water fog and obstacle on hydrogen/air deflagration, multiple sets of experiments were set up. The results show that the instability of thermal diffusion under lean combustion conditions is the main influencing factor of hydrogen/air flame surface instability, and the existence of water fog will aggravate the hydrogen/air flame surface instability. When obstacle is not considered, 8 μm, 15 μm, 30 μm water fog can significantly reduce the flame velocity and explosion overpressure of hydrogen/air, 45 μm fine water fog plays the opposite role. When considering the relative position of the water fog release position and the obstacle, the 8 μm, 15 μm, 30 μm water fog has almost no suppression effect when released near the obstacle, but a significant suppression effect occur, when using the 45 μm water fog. In the field of theoretical research, the research results not only provide an experimental basis for the fine water fog to reduce the consequences of hydrogen explosion accidents, and the optimal diameter range used by the water fog, but also provide experimental reference for the numerical simulation of hydrogen/air explosion suppression in semi-open space, and promote the development of hydrogen explosion suppression theory. In terms of engineering applications, this study can provide a theoretical basis for the layout of fire fighting equipment in the engine room of nuclear power plants or hydrogen-powered ships.     

Charge source and the charging mechanism of the contact electrification of polymer powder

The charge sources, as well as the charging mechanism of the contact electrification (CE) of polymers, are still debatable. Since CE is accompanied by destruction, it is considered that “hard contacting” via ball milling can induce covalent bond scission and produce naked-activated-charge sources. Regarding “soft contacting” via nano-scale sliding, which does not induce covalent bond scission, a frontier-electron, “f-electron,” of the naked-activated-charge source is crucial to electron transfer among the naked-activated-charge sources. Here, we configure naked-activated-charge-source models, naked-activated-mechano-anion, and naked-activated-mechano-cation, which are produced by mechanical energy induced heterogeneous covalent bond scission, as well as naked-activated-mechano-radicals that are produced by homogeneous covalent bond scission. Regarding “soft contacting” among naked-activated-charge sources in a vacuum, f-electron can be transferred from a donor to an acceptor if the energy level of the donor is higher than that of the acceptor. The net amount of the normalized transferred-f-electrons is obtained by adopting settings in which the average energy level of the naked-activated-charge sources (as the donors) is higher than that of the sources employed as acceptors. Thus, the surfaces comprising the donors and acceptors will exhibit positive and negative net surface charges, respectively. We conclude that net surface charges depend on the average energy level of naked-activated-charge sources. Further, we observe that the alignment of polyethylene (PE)-polyvinyl chloride (PVC)-polytetrafluoroethylene (PTFE) to the average energy level is identical to that of the triboelectric series.     

高等级生物安全实验室通风空调系统冗余设计原则探讨

对比分析了国内外标准有关高等级生物安全实验室通风空调系统冗余设计的要求。结合我国已有高等级生物安全实验室,重点分析了送风机、排风机、排风高效过滤器冗余设计的具体实施形式和存在的问题,给出了冗余设计原则建议。     

超亲水毛细芯环路热管启动及热性能分析

为解决电子设备高热通量下的散热问题，采用H₂O₂氧化法对烧结毛细芯进行了超亲水改性，研究了毛细芯表面润湿性对吸液性能的影响。并将改性后的超亲水毛细芯应用到环路热管内，研究了倾斜角度及加热功率对超亲水毛细芯环路热管的换热特性的影响。实验结果表明：超亲水毛细芯的吸液速度增加，吸液时间较亲水毛细芯减小了3.52ms；与普通亲水毛细芯环路热管相比，在加热功率Q=200W时，超亲水毛细芯环路热管蒸发器中心温度降低了约6.0℃，在Q=20W时启动时间与温度分别降低了33s与2.5℃。同时发现超亲水毛细芯环路热管在正重力状态时的运行温度更低，热阻较小，最低热阻仅为0.084℃/W。     

油藏中后期减氧空气驱提高采收率机理研究

尕斯库勒油田E¹₃油藏已经进入高含水时期，储采失衡加剧，综合含水率达到了80%以上，原油产量下降，经济效益变差。为了提高油藏原油采出程度、改善油藏开发效果，调研了国内外减氧空气驱的机理研究以及现场试验的资料，建立了以油藏真实孔渗饱数据为基础的一维条形地层机理模型，并选取该油藏Y12-27井组进行了减氧空气驱可行性验证。研究表明:纵向顶部减氧空气驱驱油效果优于水驱和氮气驱；驱替压力对原油采出程度影响不大；注水转注气可以提高原油采出程度；对于减氧空气驱，由于低温氧化反应的作用，氧气浓度对原油采出程度有一定影响，但比较微弱，其中，氧气浓度为10%时，驱替结束采出程度最高；尕斯库勒油田E¹₃油藏属于注水开发“双高”油藏，适用于减氧空气驱；对于该油藏Y12-27井组，顶部减氧空气驱驱油效果好于水驱和氮气驱，建议氧气浓度超过10%时采取关井等措施。     

锂-二氧化碳电池阴极催化剂的研究进展

锂-二氧化碳电池通过捕获、转化二氧化碳为储能物质，既可以减少二氧化碳排放量又可以作为创新的储能装置，引起了研究者们的广泛关注。本文简单介绍了锂-二氧化碳电池的工作机理、发展历程和目前研究存在的难题，通过对研究工作的总结、电池性能的对比，将不同类型的催化剂进行了系统的分类和简单的概括，综述了催化剂的设计理念和研究现状，提出了催化剂目前存在的难题与挑战，并展望了催化剂未来的发展方向。本文主要针对锂-二氧化碳电池阴极催化剂的最新研究进展进行了详细的阐述，指出高效的阴极催化剂是促进锂-二氧化碳电池电化学反应动力学、降低充电平台和过电势的关键所在。     

不同工质回路热管负载功率变化下的质量流量特性

为了进一步提高回路热管仿真精度并丰富回路热管实验研究方法，本文对回路热管瞬态传质进行实验研究。使用高精度质量流量计分别对以丙酮、乙醇、丙烯为工质的回路热管进行不同负载功率下的质量流量测量研究。结果表明：启动阶段，热负载10W时，丙烯回路比丙酮回路热管启动快，且两者的温度稳定均滞后于质量流量；稳定阶段，随着热负载功率增大，不同工质的回路热管的平均质量流量均线性增长，而瞬态质量流量则持续波动，其质量流量波动幅度均呈现先减小后增大的趋势。质量流量波动幅度会受到气体工质的可压缩性与作用在毛细芯内部上的热量的共同影响。通过频谱分析发现，液相质量流量波动还会受到冷凝器两相区的影响。高热负载下，作用在毛细芯内部上的热量占主导地位，质量流量波动加剧，同时出现周期性大幅波动，且其波动频率随着热负载增大而增大。     

基于压缩机-支架系统的异常噪声研究

针对某乘用车发动机转速在1 573 r/min，压缩机开启时车内噪声异常的问题，对样车进行试验分析与诊断，对压缩机-支架系统进行仿真分析，提出改进方案并验证改进效果。利用LMS声振信号采集系统采集振动噪声数据，采用频谱分析、阶次追踪等方法，并结合压缩机-支架系统模态仿真结果，确定车内异常噪声是压缩机轴频21阶与压缩机-支架系统3阶模态频率接近发生共振造成的。通过优化支架结构来提高压缩机-支架系统3阶模态频率以此来避免共振，并换装橡胶驱动盘缓和压缩机输入扭矩波动。将改进结构进行整车试验，结果表明：匀速工况空调开启时问题转速下，车内噪声降低了2.5 dB(A)；匀加速工况空调开启时发动机转速1 500~1 650 r/min区间，车内噪声无峰值，其余转速空调开启时改进前/后车内噪声基本不变，噪声波动趋势平缓。     

基于声源定位的高校在线巡课系统设计与研究

随着网络建设以及信息化教学方法在高校教学过程中的应用普及,越来越多的高校使用在线巡课系统对教师的教学过程进行跟踪和管理,以便发现课堂教学中的亮点、问题和不足。文章提出的在线巡课系统,基于声源定位的技术,对传统的在线巡课系统做出了改进,解决了已有巡课系统中“只闻其声,不见其人”的问题,能够更直观地跟踪到教师的教学过程,包括教学行为以及师生互动过程,有效提升教务人员巡课效果和体验感受。     

亲子乐园空调送风方式的数值模拟研究

大型综合室内亲子乐园属于高大空间,设有游乐设施和游戏的特殊性使得对空间的舒适性要求一致,但是送风气流遇阻严重,室内存在较多气流死角,影响室内空气质量和儿童健康。因此其空调设计不仅需要考虑温度、风速的空间均匀度,还要考虑各点的空气龄和PMV-PPD指标。以天津某亲子乐园为研究对象,利用scSTREAM软件对适用于该房间的辐射供冷加新风、置换通风、混合通风三种空调方式的送风效果进行数值模拟分析,从流场的均匀性、人员的热舒适性等方面对模拟结果进行探讨,研究结果表明辐射供冷加新风方式的空间均匀性和PMV指标最佳,混合通风方式的空气龄最小。