低压环境对运输包装纸箱燃烧特性影响

在康定机场和四川广汉两种压力环境下,对运输包装纸箱进行逆向(向下)火焰传播燃烧实验,通过测量固体可燃物的燃烧时间、燃烧长度及质量损失,探讨低压环境对固体可燃物燃烧特性的影响规律。研究表明:低压下,纸箱开始燃烧所需氧体积分数比常压高8%。同一氧体积分数下,低压下纸箱燃烧时间、燃烧长度更短。燃烧相同长度,低压下纸箱燃烧更加充分,质量损失较大。相对明火燃烧时间纸箱阴燃时间较长,但对质量损失影响小于明火燃烧过程。     

马里兰大学研制燃烧速率仿真器

马里兰大学成功研制燃烧速率仿真器,主要用于研究航天器的燃烧行为,利用气体燃料测定固体在微重力下的燃烧性能,该燃烧器具有平面、圆形和多孔结构,内置热流传感器,可以测量燃烧速率、消光特性和大范围固体辐射情况。基于此研究了纸和塑料等材料在微重力环境下的燃烧参数。     

静态低压环境对正庚烷油池火燃烧速率的影响

针对高原环境低压低氧条件下燃烧行为异于常压环境的特性,采用了3.00 m×2.00 m×4.65 m的低压燃烧舱,选取101、75、64、38、24 k Pa的静态低压环境,研究测试了两种不同尺寸的典型正庚烷油池火。油盘直径分别为20 cm和30 cm,高10 cm。实验采集了燃料质量损失、燃烧速率和视频摄像等,采用辐射模型和压力模型分析静态低压环境下正庚烷油池火质量损失及燃烧速率的变化。固定油盘尺寸时燃烧速率与压力呈现良好的线性关系,不同尺寸油盘火的燃烧速率的压力模型拟合效果优于辐射模型。     

低压下航空电缆点燃特性及烟气特性的实验研究

在康定高高原航空安全实验室(61 kPa)和广汉民用航空器火灾实验室(96 kPa),开展了常低压真实环境下FXL航空电缆护套及绝缘层的燃烧实验。采用热辐射加热箱、烟密度及成分测试仪和氧指数仪等设备,分别测量点燃时间-辐射温度、质量损失速率-氧气浓度、燃烧持续时间-氧浓度、烟密度和烟气成分等曲线,以探讨低压对燃烧特性的影响。实验结果表明:61 kPa条件下电缆护套层和绝缘层的最小点燃温度和时间皆大于96kPa;烟密度快速上升后趋于水平,护套层比绝缘层烟密度大,此外,低压比常压的发烟量小;O_2体积分数先下降至最小值后缓慢上升,CO_2随着燃烧反应先增加后减少,而CO曲线出现双峰数值;质量损失速率随着氧浓度升高而线性增大,而燃烧持续时间会快速下降。研究结果显示,常低压环境下航空电缆的燃烧特性存在差异,为预防飞机电缆火灾提供数据参考。     

高高原机场环境下可燃液体燃烧特性研究

选择航空煤油和正庚烷为燃料,在不同油盘直径工况下,研究其在高高原机场低压环境下的燃烧速率、热释放速率和火羽流中心温度变化等典型特征参数的变化规律。结果表明：航煤和正庚烷整个燃烧过程大致分为初期燃烧、稳定燃烧、衰减熄灭三个阶段;同一工况下,正庚烷的热释放速率大于航煤,燃烧时间更短,最大热释放速率与油盘直径有一定的指数关系,可以预测低压环境下油池火的最大热释放速率;火羽流中心温升与火源高度、功率存在指数关系,对理想火羽流模型进行了修正并应用于康定高高原低压环境,修正系数为8.43。     

小尺度固体材料表面火蔓延实验研究

固体表面火蔓延广泛存在于建筑火灾中,其蔓延特性对于火灾的发展具有重要的影响。本文利用小尺度表面火蔓延实验,对常见固体材料水平表面火进行了蔓延特性分析,详细分析了预热阶段、热解阶段、燃烧阶段的相关特性,并对固体材料不同角度下表面火蔓延时的内部温度,表面火蔓延速度以及不同角度下的火焰形态进行了实验研究。     

低压环境下航空电缆和普通电缆燃烧性能

在61.0 kPa低压力环境下开展FXL航空电缆和YCW普通电缆的燃烧实验。通过热辐射加热平台和氧指数分析仪测量电缆点燃时间、点燃温度、电缆燃烧形态及质量损失速率,研究低压对电缆燃烧特性的影响,为预防飞机电缆火灾、增强航空电缆安全性能提供参考。实验结果显示,两种材料燃烧的温度与时间曲线整体趋势大致相同,FXL点燃时间和点燃温度低于YCW,并且FXL燃烧形态变化小于YCW,稳定性更好;两种材料的氧浓度-质量损失速率曲线趋势不同,FXL和YCW的临界氧体积分数分别为29%和35%。     

常压和低压下锂离子电池灭火特性研究

研究气体灭火剂在航空货运低压环境与常压环境下对 18650 型三元锂离子电池的灭火特性。基于低压实验舱和气体灭火系统,使用全氟己酮分别在常压 101 kPa 和低压 30 kPa下对热失控的锂离子电池进行灭火,记录灭火现象、温度变化,并分析空气中各相关气体组分变化。结果表明,常压下热失控表现为向外爆燃和持续明火燃烧,延长了灭火时间;低压低氧浓度环境在一定程度上减缓锂离子电池的热失控燃烧放热反应,有助于控制峰值温度,提高灭火效率;灭火过程中,灭火剂会增加氧气的消耗,低压时氧气消耗大于常压;常压下电池内部反应和二次燃烧更充分,向外释放更多热量,生成了更多二氧化碳,而低压时会有更多的一氧化碳产生。     

低压环境下飞机机舱内织物的燃烧特性

在康定机场和四川省广汉市进行对比燃烧试验,测量飞机机舱内织物的燃烧时间、燃烧长度及质量损失率。结果表明:在低压条件下,织物燃烧速率降低,且开始燃烧所需的体积氧浓度比常压高8%;同一体积氧浓度下或者燃烧同一时间时,低压下质量损失率小于常压;燃烧同一长度,低压下质量损失率大于常压。研究成果可为低压环境下的飞机舱内火灾预防和早期探测提供理论依据。     

低气压环境对瓦楞纸箱燃烧速率的影响

以航空货运中常见的瓦楞纸箱为对象,在50～90k Pa气压环境模拟舱中开展了单个纸箱、堆叠的两个纸箱的火灾实验,从理论和实验两方面研究低压环境下的燃烧速率行为,为航空火险救援提供依据。从传热传质角度推导低气压对固体燃烧速率行为的影响规律。结果表明:湍流固体火灾燃烧速率的压力表达式为:■。通过实验结果验证了该表达式,同时给出经验关系式:■。在应用压力模型和辐射火焰模型对比分析固定压力环境下的燃烧速率发现,辐射火焰模型的拟合效果优于压力模型。     

青藏高原低气压环境下钢管混凝土的核心混凝土密实性评估方法研究

为研究高海拔低气压条件对混凝土抗压强度与超声波速相关性的影响,分别在高海拔地区(西藏山南)与低海拔地区(广西南宁)进行了不同水灰比混凝土试件的制备与强度、超声波速测试,研究表明,低气压条件下7～56d龄期混凝土的抗压强度比标准气压条件下相同配合比混凝土高出约5.8%～38.2%;低气压条件下混凝土的超声波速低于标准气压条件下相同强度混凝土,不同气压下混凝土超声波速与强度存在不同的线性关系,并在此基础上提出了不同气压下混凝土超声波速与强度的相关关系模型。通过压汞试验(MIP)及数值模拟分析,揭示了混凝土超声波速受微观结构中固体超声波速及孔隙率两因素共同影响的机理,建立了不同气压下混凝土固体超声波速的计算模型。基于混凝土超声波速与强度的相关性及不同灌注工艺的密实程度,提出了不同气压条件下钢管混凝土的核心混凝土密实性评估方法。     

An experimental study of solid timber external wall performance under simulated bushfire attack

With the increasing threat of climate change there is a need to use renewable and green materials such as timber for house constructions. Timber is not generally regarded as a suitable material for the construction of homes in bushfire (or wildland fire) prone areas. However, our understanding of the performance of solid timber wall constructions under bushfire conditions is still limited. The objective of this research was to conduct a pilot experimental study of a solid timber wall system to assess its performance under severe bushfire attack conditions typical in Australia's bush land. Eight log wall specimens with and without various protection coatings were exposed to thermal radiation field produced by a gas-fired radiation panel at the BRL A40 level in accordance with the relevant Australian test standard. The heat flux on the exposed surface and temperatures on both the exposed and unexposed surfaces were measured. Flaming combustion and self-extinguishment were observed on most of the specimens while the external radiant heat varied from 40 kW/m² to 16 kW/m². The charring depth of the log walls was also measured. The performance of the solid timber walls was evaluated against the relevant standard. The experimental work showed that solid log wall assemblies are resistant to severe bushfire threat and timber can be a suitable material for building in bushfire prone areas if sufficiently thick and well sealed.     

高海拔隧道防烟策略及疏散通道间距探讨

为了确定高海拔环境下特长公路隧道的服务隧道防烟通风策略及人员疏散通道最佳间距,采用FDS和Pathfinder建立了主隧道+服务隧道的通风排烟及人员疏散仿真模拟平台,分析50 MW火灾规模下隧道内烟气运动规律及人员疏散过程,基于克拉尼公式和FED准则综合判定ASET(可用安全疏散时间)。针对低氧气环境下人员运动效率低下的这一背景情况,对人员疏散速度进行折减,进一步确定RSET(必须安全疏散时间)。结果表明:服务隧道内纵向风速1.6 m/s可保证服务隧道内1 200 s时间范围内无烟,考虑高海拔地区火灾增长系数的折减,人员可用安全疏散时间呈现为“W”形,下游200 m处可用安全疏散时间最少,结合人员必须安全疏散时间分析,人行通道间距宜设置为200 m。     

固废制备高贝利特硫铝酸盐水泥的研究进展

高贝利特硫铝酸盐水泥具有早期强度高、后期强度发展好的特点,生产能耗低且CO2排放量少。从固废原料的利用、水泥制备工艺与水泥性能3个层面,综述了固体废弃物制备高贝利特硫铝酸盐水泥的研究现状;并提出固废制备高贝利特硫铝酸盐水泥需进一步研究和解决的问题,如大宗固废原料的利用、全固废制备技术及固废重金属固化、溶出评价等,亦为今后理论研究与实践发展的新路径。     

The use of recycled tire chips to minimize dynamic earth pressure during compaction of backfill

The backfill areas of concrete culverts constructed in roads have been subjected to differential settlement due to poorly compacted soils. Dynamic compaction rollers cannot be fully utilized to compact the backfill soils near the culverts because the high earth pressure induced by dynamic loading frequently results in cracks in the culvert walls. In this study, two cushion materials, recycled tire chips and expanded polystyrene (EPS) boards are applied on the culvert walls in backfill areas to reduce the dynamic earth pressure induced by the compaction loading as well as to improve the characteristics of compacted soils. A numerical analysis is carried out to study the effects of the cushion materials on the stress variation with soil depth in the backfill areas. The numerical analysis shows that a cushion material with low elastic modulus and high damping ratio can effectively reduce the dynamic earth pressure. Field tests are also performed to study the performance of the two cushion materials. It is found from the field tests that the both cushion materials reduce the dynamic earth pressure acting on the culvert wall. However, the recycled tire chips are more efficient in reducing the dynamic earth pressure because of its relatively high damping ratio and low stiffness values compared to the EPS.     

电场条件下变压器油的引燃温度特性

以目前在运变压器常用的25#绝缘油为例,测试了不同温度条件下变压器油在电极针产生的电场下的点燃特性,为变压器起火机理与防治研究提供指导。试验表明,25#变压器油在电火花能量18 J、最大电场强度为6.56×10³ kV/m的针-针电极电场条件下,点燃的临界温度约为172 ℃;其引燃有爆燃和稳定燃烧2个过程,爆燃时燃烧瓶内压力最大,为510 kPa左右,其引燃过程与单一气体组分丁烷有较大差异。     

摩擦摆隔震支座固体润滑技术综述

随着隔震技术的发展,摩擦摆隔震支座因其隔震周期与上部结构质量无关且具备自复位能力等独特优势受到日益广泛的关注。保证摩擦面稳定的低动摩擦系数是推动其工程应用的关键。目前,美国摩擦摆产品多使用航空航天领域的固体润滑技术,而此类技术应用于摩擦摆的相关研究在我国尚处于起步阶段,亟需进行系统梳理和思考。文章简述滑动摩擦界面固体润滑的基本原理,梳理国内外摩擦摆和其他滑动型支座固体润滑技术的研发情况,对金属和金属氧化物、过渡金属二硫化物、工程塑料这三大类常用固体润滑材料的优势和不足进行分析,总结滑动型支座常用的摩擦系数测试方法,讨论速度、压强、温度和表面粗糙度等因素对试验结果的影响,对比摩擦摆隔震支座固体润滑的理想工作阈值和国家现行标准的技术要求,最后给出对固体润滑层技术未来研究方向与研究内容的相关建议。     

膨润土防水毯在渗滤液环境下防渗性能的测试应用研究

膨润土防水毯作为一种优异的防渗材料,国内暂无其在渗滤液环境下的渗透性能报道。本文拟配置性能组分稳定的代表性合成渗滤液作为实际渗滤液的替代试验介质,研究合成渗沥液对膨润土原料膨胀性能和滤失性能的影响,测试在合成渗滤液环境中,不同压力和温度条件下膨润土防水毯的渗透系数,以此为垃圾填埋工程和其他固废填埋工程使用膨润土防水毯作为防渗衬垫提供指导。