着火列车驶入隧道停靠救援站烟气控制研究

为研究铁路隧道救援站火灾烟气蔓延的规律并为火灾情况下铁路隧道救援站内控烟方案设计提供技术依据,笔者建立了几何比尺为1∶50的铁路隧道列车行驶模型试验平台。通过室内模型试验,对自然通风以及3种轴流风机风速影响下铁路隧道救援站火灾烟气蔓延规律展开研究。同时,用Flunet数值模拟软件建立了动网格模型,计算了2种火灾工况结果并与模型试验进行对比分析。试验结果表明:隧道内活塞风大小受列车车速的影响,两者成正相关。未开启风机时,离火源较近的前后横通道均会被烟气侵入;开启右线主隧道两端风机进行2 m/s送风后,仅有7号横通道有烟气侵入。     

高温内压环境下聚乙烯燃气管道老化性能评价研究

将一批聚乙烯燃气管道试样置于80 ℃、1.1 MPa水浴环境下进行老化试验，老化时间分别为0、165、500、1 000 h，并通过差示扫描量热法（DSC）、热失重分析（TG）、傅里叶变换红外光谱分析（FTIR）和拉伸试验分别测试各老化试样对应的氧化诱导时间（等温OIT）、热分解温度（T_s）、官能团组成和断裂伸长率（ε），模拟分析高温内压环境下聚乙烯管道的老化性能变化规律。DSC、TG和拉伸试验结果显示，随着老化时间增加，聚乙烯管道的等温OIT、T_s和ε都逐渐降低，老化程度逐渐增加，并且管内壁的老化速率明显大于外壁；FTIR结果显示，随着老化时间增加，聚乙烯管材料的官能团谱图中1 720 cm^-1和3 400 cm^-1处分别出现了C=O和O—H的振荡峰，进一步证实了聚乙烯管材料分子链中引入了氧化反应产物。     

基于循环载荷试验的聚乙烯管材寿命预测研究

采用循环载荷裂纹圆棒（CRB）试验,测试了A~C 3种聚乙烯（PE）材料在载荷比（R）分别为0.1、0.3和0.5时,缺口圆柱棒试样的裂纹扩展速率（da/dt）与应强度因子（K_I）的对应关系。通过结合聚合物材料线弹性断裂力学理论,外推至R=1（静载）条件,得到含缺陷PE管材的使用寿命（t_f）,并与全缺口蠕变试验（FNCT）评价结果进行了对比分析。结果表明,当A~C 3种PE管材内壁存在a_ini=0.4 mm的初始裂纹缺陷时,CRB试验外推得的管材的t_f分别为44、53和65年;FNCT外推结果分别为53、59和79年;CRB和FNCT的寿命预测结果具有较好的正相关性,寿命预测结果偏差较小,试验结果证实了该方法的有效性。