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。     

低压环境下锂离子电池热失控特性研究

为了探究锂离子电池在不同环境压力下的热特性,实验通过动压变温实验舱和ISO-9705 烟气分析仪作为实验条件载体,对100% SOC（荷电状态）的18650 圆柱锂离子电池在不同环境压力（30、50、70、90 kPa）下进行热失控实验。结果表明,无论是常压还是低压环境下,由外部热源引起热失控都可分为三个阶段;随着环境压力的降低,电池表面中心峰值温度、热释放速率、总热释放量均降低,燃爆响应时间点延长;在30 kPa 时燃爆响应时间点为515 s,比90 kPa 条件下延长了348 s;90 kPa 时电池热表面峰值温度为703 ℃,是30 kPa 环境压力下的1.299 倍;随着环境压力的下降,CO 气体的释放量逐渐增加,CO2、CxHy 的释放量逐渐减少。可见常压环境下锂离子电池表现出更高的热危害性,低压环境下表现出更大的毒危害性风险。     

热网低压汽水加热器振动原因分析及治理

针对该电厂热网低压汽水加热器振动的问题,阐述了加热器振动的现象及危害,分析了低压汽水加热器振动的原因,即汽水快速冷却形成真空,造成疏水自发沸腾。提出了通过增加一根蒸汽平衡管,由与之串联的相对高压汽水加热器蒸汽入口送至低压汽水加热器,降低低压汽水加热器真空,从而消除疏水自发沸腾,解决低压加热器的振动问题。     

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。     

对流式和辐射板式电加热器的实验研究

本文通过实验研究了对流式电加热器和辐射板式电加热器加热过程中的升温规律、室内温度分布规律以及温控装置的运行效果.自然对流电加热器,室内升温较慢,但温度分布均匀;强制对流电加热器,室内升温快,但温度波动较明显;辐射板式电加热器室内升温情况与安装位置无关,但室内温度分布与安装位置关系密切.三种电加热器温控装置的稳定性和可靠性均良好.     

低气压下电加热器性能测试及优化研究

分析了列车电加热器在低气压条件下的换热性能,并通过试验研究了电加热器的电热管和外罩在低气压条件时其换热性能存在的问题。对电热管安装结构和外罩材质进行优化,并测试电加热器优化后的换热性能。结果表明,优化方案使电加热器的外罩温度大大降低,确保了电热管温度符合《铁道客车电取暖器》(TB/T 2704—2005)的要求,为电加热器在高原列车使用提供一定的参考.     

引射混合式低压加热器结构及性能研究

介绍了引射混合式低压加热器的工作原理、结构,探讨了关键结构参数的设计计算方法。建立了试验系统,对截面比、凝结水进口压力对引射混合式低压加热器引射能力、加热性能的影响进行了分析。引射混合式低压加热器出水温度受截面比影响较大,合理调整截面比后出水温度可达到110℃,可代替火电厂间壁管壳式低压加热器,解决高压蒸汽含铜的问题。     

常压及巡航低压环境下锂电池热失控特性

针对锂电池在民用航空器飞行中事故频发的危险状况,研究锂电池在民用航空器巡航阶段低压环境下热失控火灾温度特性。选取常压(101 kPa)和巡航低压(20 kPa)环境,在全尺寸实验舱内开展多节18650型锂离子电池热失控实验,分析温度变化及燃烧过程。对比得出,低压会严重影响锂电池热失控火灾环境温度特征;常压环境下多节锂电池热失控火灾伴有燃烧燃爆剧烈火行为现象;巡航低压下几乎无燃烧爆炸等剧烈火行为产生,火灾高温危险性相对较小。     

一种适用于高热流密度芯片的微槽道冲击射流冷却系统

设计了以水为工质的浸没式微槽道多喷嘴冲击射流冷却系统,并将其应用于高热流密度芯片散热。给出了冲击射流原理,详细介绍了实验装置和实验工况。实验结果表明,在相同喷射间距下,CPU表面平均温度随射流速度的增大而线性降低,CPU表面平均传热系数随射流速度的增大而线性增大;在相同的射流速度下,CPU表面平均温度和平均传热系数几乎不随喷射间距变化;在相同的射流流量下,喷嘴数量对冲击表面平均传热系数和温度没有显著影响。将该冲击射流冷却装置应用于数据中心空调系统,理论上可以全年不开启制冷机。     

电加热设备的防火

电加热器是工作、生活中使用较多的一种设备,如电炉、电烙铁、电熨斗、电暖器、电烘箱等都属于电加热设备。电加热器的电阻丝是由镍、铬合金制成,温度高达800℃以上。由于电加热器的功率都比较大,使用者若忽视安全,火灾随时都有可能发生。电加热器发生火灾的原因有:一是将通电的电加热器放在可燃物上或者放在易燃物附近,在长时间的高温烘烤下引起火灾。二是电加热器未安装插头,直接将电线头插入插座内,因而易引起短路而发生火灾。三是使用者在离开时未将电加热器的插头拔去,时间过长,造成电加热器过热,将邻近的可燃物引燃而造成火灾。四是电…     

低气压环境对空调器制冷能力的影响初探

分别从理论和实验两方面研究低气压环境对蒸发器空气侧换热系数的影响。低气压环境下较小的空气密度会降低蒸发器空气侧换热系数,较小的空气绝对含湿量造成潜热换热量的减小。低气压环境同时会影响制冷剂侧的沸腾换热,并造成制冷量的进一步下降。     

主动式冷梁性能实验研究

针对某主动式冷梁搭建实验台,在一次风量200 m3/h以内,供水温度15~17℃条件下进行实验,研究了:(1)诱导规律,(2)换热器翅片间流动状态、换热系数及压降,可评价冷梁性能的影响因素。实验结果表明,随着一次风量的增加,诱导比呈先增加后稳定的趋势;在二次风速0.8 m/s内微风速下,换热器翅片上的流态为层流;换热器各测试工况点的换热系数保持在15~28 W/(m2·K)范围内,随二次风量和水流量的增加而提高,但供水水温的增加导致换热系数降低;在二次风速0.6 m/s以内,二次风经过换热器的压降在2 Pa以内,呈指数增长。实验数据及结果对冷梁的设计人员具有直观参考价值。     

低气压条件下人体与环境对流和蒸发换热的实验研究

在理论研究的基础上,利用高原环境模拟舱,对低气压条件下人体皮肤的散热特性进行了实验测试.分析比较了低压与常压条件下人体与环境之间对流换热和蒸发换热的差异,并给出了定量描述.     

喷淋工况下闭式热源塔传热特性

建立了闭式热源塔的数学模型,利用MATLAB自编程序,实现了对喷淋工况下热源塔的数值模拟,并将计算结果与实验结果进行了比较。利用程序得到了喷淋工况下的闭式热源塔内喷淋溶液、载热流体、空气焓值的分布,结果表明:塔内空气焓值呈线性分布,翅片换热器上半部分换热效果比下半部分好,塔的中部位置附近最先出现结霜现象,空气干球温度高于5.1℃,相对湿度高于75%,闭式热源塔热泵系统没有结霜风险,可以停止喷淋泵,有助减少热泵系统的运行能耗。     

不同进风条件下翅片管换热器传热和压降特性的实验研究

针对不同倾斜角度的翅片管换热器,本文研究其在自由进风及受限进风条件下的换热及压降特性。针对各种倾斜角度,本文分别在自由及受限进风情况下,通过每组5个不同中心水温的实验进行研究。实验结果表明,换热系数受进风条件以及换热器倾斜角度的影响较大。正的倾斜角度的换热效果优于负的倾斜角度。在正倾斜角度下,自由进风的换热效果又优于受限进风,负倾斜角度结果恰恰相反,但是同一倾斜角度下的换热器换热系数受进风角度的影响很小。换热器空气侧的压降只与换热器的倾斜角度有关,基本不受风管存在与否的影响,并且进风角度的不同对其也无影响;换热器的倾斜角度越大,压降越大。     

孔板波纹填料热源塔换热及阻力特性实验研究

为了解决热源塔按冬季换热需求设计体积偏大的问题,本文对采用小片距大比表面积孔板波纹填料的热源塔进行实验研究,搭建了横流式热源塔实验平台,以乙二醇溶液为循环工质,实验获得了空气流量、温度、含湿量及溶液流量、温度、浓度对孔板波纹填料热源塔热质传递的影响规律,研究了孔板波纹填料热源塔的阻力特性,并拟合出了传热传质系数及压降的关联式。实验结果表明孔板波纹填料热源塔的传热传质系数主要受风量密度和淋液密度影响,而填料的压降主要受风量密度影响,这为孔板波纹填料热源塔的使用和设计提供了依据。     

地铁隧道围岩传热规律的监测分析

地铁隧道,由于其封闭性,在使用过程中所产生的大量热量要靠环控系统来排除,而围岩传热量的准确估算对环控系统热负荷的确定以及热环境控制都有着重要作用。但是目前隧道围岩传热的规律尚不明确,缺乏科学可靠的预测评价,因此,本文对南京地铁1号线典型地铁隧道区段的隧道空气温度、壁面温度和壁面热流进行了现场实测。实测结果分析表明,隧道壁面温度与热流变化的主要诱因是运行车辆发热,地面气温的剧烈变化也是重要因素之一;同时也表明在典型条件下地铁隧道围岩壁面温度和热流随地表气温变化,壁面热流呈现日周期变化规律。最后,本文基于列车实际运行参数,初步估算了典型地铁隧道区段列车运行的总产热量,以及围岩传热量占总产热量的比例。     

天然气燃烧烟气的冷凝传热特性

分析了天然气燃烧烟气的冷凝传热过程,综述了烟气冷凝传热的准则。综述了烟气流过管束、高流速、不同空气系数及不同的SO2体积分数等工况下的冷凝传热特性。     

横流热源塔换热性能研究

针对制热工况,建立横流热源塔传质传热数学模型。对数学模型的计算准确性进行实验验证。选取重庆、长沙、杭州、西安、南京、青岛6座城市作为计算对象,分析计算热源塔显热换热量、潜热换热量的影响因素以及一定计算条件下的显热换热量、潜热换热量。计算结果与实验测量结果偏差很小,数学模型的计算结果可信。进口防冻液温度的影响:当防冻液、空气质量流量一定时,6座城市的显热换热量、潜热换热量均随进口防冻液温度的升高而减小。进口防冻液温度相同时,显热换热量、潜热换热量由大到小的城市均为重庆、长沙、杭州、南京、西安、青岛。防冻液质量流量的影响:重庆、长沙、杭州、南京、西安、青岛的进口防冻液温度分别选取-4、-8、-9、-11、-12、-14 ℃,空气质量流量一定时,6座城市热源塔显热换热量、潜热换热量均随防冻液质量流量的增大而增大,但潜热换热量增大幅度非常小。空气质量流量的影响:重庆、长沙杭州、南京、西安、青岛的进口防冻液温度分别为-4、-8.-9、-11、-12、-14℃,防冻液质量流量一定时,6座城市热源塔显热换热量、潜热换热量均随空气质量流量增大而增大。空气质量流量对重庆热源塔潜热换热量的影响最明显,其次分别为长沙、杭州、南京、西安,对青岛热源塔潜热换热量的影响微弱。一定计算条件下,6座城市热源塔显热换热量差别比较小,而潜热换热量差别明显,室外空气含湿量越大的城市热源塔潜热换热量越大。     

空调用蒸发式冷凝器能耗实验研究

当室外气温较高时,风冷热泵系统冷凝器存在换热效果下降的问题,而蒸发式冷凝器可以改善此问题,蒸发式冷凝器因此逐步得到广泛重视。为研究采用蒸发式冷凝器制冷系统的能耗情况,通过正交实验的方法,对比研究了蒸发式冷凝器与风冷式冷凝器在相同工况下压缩机能耗情况,并对影响其性能的因素进行了分析。研究表明,各因素对压缩机耗功量的影响能力依次为:冷凝器进口空气温度、速度及冷凝器喷水量。压缩机耗功量随进口空气温度的升高、进风空气速度降低而增大,随喷水量增加存在先减小后保持不变的现象。