扩频电源总线火灾探测与联动控制系统

本文提出一种基于电源线作为信号传输总线的火灾探测与联动控制系统.该系统把扩频通信技术应用于火灾探测与联动控制系统,利用扩频技术的低密度功率谱、强抗干扰性等特点,减小了一般仅用FSK或ASK方式调制的利用电源线系统作为通信信道系统误码率高的缺点,本文对扩频通信的误码率做了分析.     

电泳沉积法制备PZT压电陶瓷管

应用电泳沉积技术从乙醇悬浮液中制备出(壁厚约0.4mm,内径为0.8～2.4mm)锆钛酸铅[Pb(Zr0.52Ti0.48)O3,PZT]压电陶瓷管.分析了电泳沉积速率和ζ-电位对PZT悬浮液的稳定性及电泳沉积质量的影响,并研究了烧结前后PZT管的微结构和电学性能.实验结果表明,在pH为5.5～6.5范围,悬浮液的ζ-电位高达50mV以上,此时悬浮液体系分散好而稳定,有最佳的沉积速率和相对沉积密度.在此条件下制备出的PZT管,壁厚均匀一致,经1150℃烧结1h后,相对密度为98.7%,管直且基本无变形,剩余极化强度是29.7μC/cm2,矫顽场强是19.2kV/cm.     

基于神经网络的非球形粒子识别

本文采用激光散射方法获得粒子图像,通过数字图像处理的相关算法处理后获得特征值,再采用神经网络识别粒子形状,给出了一种非球形粒子的识别方法。     

不同放电功率下的储能用磷酸铁锂电池热失控特性实验研究

以某款52 Ah储能用方形磷酸铁锂电池单体为对象,采用400 W的外部热源、20.8～166.4 W(1～8 h)的恒功率放电以匹配电池工作状态下的热滥用条件,测量电池热失控过程中的表面温度和电压,记录热失控实验现象和关键时间点,对比研究不同放电功率对热滥用诱发热失控进程的影响。结果表明,放电操作会加速热失控的进程,且放电功率越大,热失控越早发生,从不放电到166.4 W恒功率放电,安全阀打开时间缩短了23.4%,热失控触发时间缩短了5.6%;与此同时,四组放电工况由于放出部分能量,最终热失控的严重程度有所降低,放电工况下的热失控最高温度和最大温升速率比不放电工况最高分别下降了9.0%和53.3%;另外,放电操作会造成热失控过程中电压更大的波动,后续电压下降的时间窗口前移至开阀时间附近,这将更有利于利用电压变化对热失控进行预警。总体而言,放电操作在加速热失控进程的同时,降低了热失控最终的严重程度。本工作可对电化学储能电站的日常安全运营和电池管理系统设计提供参考。     

水喷雾作用下特高压换流变压器火灾上部空间温度研究

针对换流变压器火灾中换流变压器上方跨线受热后易发生断裂的现象，利用火灾动力学模拟软件（fire dynamics simulator,FDS），研究换流变压器发生火灾时，周边水喷雾系统对上部空间温度分布的影响。结果表明：处于围护结构中的换流变压器发生火灾时易形成贴壁火羽流，并在喷雾作用下在远离阀厅的位置形成另外的高温区域；变压器上油枕、套管等结构，影响了火灾发生时的羽流流场，进而阻碍了部分区域的温度演变，在模拟所得温度场情况下，线缆钢材温度已经超过其力学性能和机械性能失效的临界值，因此需要对相应位置处的结构提供保护、加强材料性能以及保证水喷雾系统的有效性，提升线缆在火灾中的可靠性，降低火灾次生灾害引起的损失。     

火灾下明框浮法玻璃热破裂的数值模拟研究

玻璃的热破裂行为对建筑火灾的发展和蔓延具有显著影响．本研究使用ABAQUS有限元数值模拟软件，基于实验数据，构建数值模型，对明框浮法玻璃在火灾下的温度场、应力场、破裂时间和裂纹起裂位置进行精确计算和预测．本研究首先通过传热分析得到玻璃的温度场并与实验结果进行对比验证；再借助顺序耦合的热应力分析方法，计算得到玻璃内部的应力分布，并发现火灾下明框浮法玻璃最大主应力为拉应力，主要位于玻璃边缘区域．模拟结果发现，当温差产生的热应力达到玻璃表面所能承受的临界拉应力时，玻璃会发生起裂现象．该研究根据计算的应力分布成功预测玻璃首次破裂时间，模拟结果与4组对应实验的平均绝对百分比误差为10.2%，结果吻合较好．该研究发展并验证了明框浮法玻璃火灾下的数值预测模型，揭示了明框玻璃的热破裂机理，为进一步更加精确的玻璃热破裂行为的预测提供技术支撑．     

过充、过热及其共同作用下车用三元锂离子电池热失控特性北大核心CSCD

锂离子电池作为目前电动汽车的主要能源电池,其在外界滥用条件下的热失控问题受到广泛关注,研究不同滥用下尤其是多种滥用共同作用下的电池热失控特性可有效提高电池使用安全性。本工作以车用50 Ah方型动力三元锂离子电池单体作为研究对象,利用大功率充放电循环仪和电加热装置,进行了1 C倍率过充、150 W局部过热及其共同作用下的电池热失控实验。对不同工况下热失控实验现象、质量损失、温度变化、升温速率变化、升温部位和电压变化等实验结果进行对比分析,结果表明:过充过热共同作用下电池热失控具有更大危险性,电池热失控时间比单一滥用减少约35%,热失控时电池SOC比过充减小约35%,电池电压会出现“持续上升—突降至零”现象。本研究可为车用三元锂离子电池热管理系统安全设计提供参考。     

黄麻纤维改性淀粉基生物可降解材料的制备及应用

采用熔融共混的方法，将黄麻纤维、淀粉以及增塑剂甘油混合，然后使用平板硫化仪制备出具有一定形状的复合材料样品，并对复合材料进行力学性能测试以及实际烟支抽吸模拟测试分析。实验结果表明：(1)随甘油添加量增加，复合材料加工性能提升，35%添加量下，甘油在基材中分布均匀，各项指标最优；(2)黄麻纤维可以支撑起整个复合材料，使其在受热后不易软化坍塌，但黄麻纤维破坏了基材的连续性与结构完整性，降低了甘油/淀粉复合材料的热稳定性；(3)在300℃以下，甘油/淀粉材料不产生有毒有害气体，具有较好热安全性能，黄麻纤维/甘油/淀粉复合材料在200℃以下未见有害气体生成；(4)经改性后淀粉基复合材料在经过加热后不发生软化坍塌，表面颜色稍有变化，添加黄麻纤维可减小甘油淀粉复合材料热膨胀。     

煤自燃倾向性测试及监测技术研究进展

煤自燃是煤矿安全生产、运输和储存中的重大灾害之一。根据煤自燃防控实际需要，较全面地总结了煤自燃倾向性的测试方法，认为构建一个通用指标来评价煤自燃倾向性可以弥补单一测试方法的评估偏差；同时，重点分析了以温度为特征的OTDR技术与以指标气体为特征的TDLAS技术在煤自燃监测领域应用的原理及优缺点，通过两种技术的提升，建构特征温度与指标气体的定量关系，形成多参量数据融合的煤自燃监测技术能有效提升监测预警能力，并提出了无线传感器网络测温法与声发射技术在煤自燃监测领域应用的可行性。对煤自燃倾向性的检测与煤自燃火灾的监测预警研究具有重要作用，对实现煤自燃智能化协同防控治理和保障煤矿安全、高效、智能、绿色生产具有重要意义。