锂离子电池热失控行为及火灾危险性研究综述

锂离子电池作为一种高效清洁的储能载体,因其能量密度高、自放电低、充电快、循环寿命长等优点在实现碳中和目标中发挥着重要的作用。然而,由于锂离子电池材料的活泼性和电解液的可燃性,其在滥用条件下极易发生热失控,大量热量和可燃气体的产生会进一步造成火灾甚至爆炸事故。锂离子电池潜在的安全问题和高火灾风险在一定程度上限制了其在新能源汽车和电化学储能系统中的大规模应用。本文针对锂离子电池的热失控及火灾问题,梳理了热诱发下锂离子电池热失控行为特性的相关研究现状,总结了从锂离子电池内部材料的反应特性到锂离子电池单体的热失控行为,再到电池模组的热失控演变特征的研究进展,进而分析了锂离子电池热失控及其传播的抑制技术,并给出研究建议及展望。

围封对荒漠草原植物功能群的影响

为探讨不同围封年限荒漠草原植物群落功能群基本数量特征及其相互关系,以内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗哈登呼舒嘎查的短花针茅(Stipa breviflora)草原为研究对象,采用围封年份(1999、2005、2014)和监测年份(2021、2022、2023)构造双因素无重复试验设计,结合方差分析和关联度分析方法探讨生活型功能群的响应特点,得到的初步结论如下:多年生禾草和多年生杂类草功能群盖度较大(一般高于10%),灌木半灌木功能群高度较高(16.59~20.22 cm),一二年生植物基本数量特征(高度、盖度和密度)波动强烈,变异较大。多年生杂类草重要值在群落中较大;灌木半灌木功能群重要值在群落中相对较小。由此可见,不同功能群空间分布的互补效应以及相互关联性决定了植物群落的稳定性;围封草地自然恢复应以多年生功能群整体进行评判;一二年生植物的“夏雨型”特点、生活史特点为多年生功能群提供了重要的生境条件和补充效应。

基于支持向量机的综合管廊火灾纵向温度实时预测

城市地下综合管廊一旦发生火灾,会对城市造成很大的经济损失和社会影响。考虑到火灾的快速发展和综合管廊狭长受限的特殊空间结构,迫切需要一套准确、实时的火灾温度预测系统辅助消防救援人员制定决策和指导消防行动。建立了5种不同火源位置的地下综合管廊电缆火灾数值模型,结合支持向量机(SVM),根据火源位置、热释放速率、火灾发生时间以及待测点与火源之间的相对位置关系开发了一种数据驱动的温度实时预测模型,实现了地下管廊火灾场景内的纵向温度预测,提出了在火源附近数据结构的优化方案,提高了火源附近的预测准确度。该方法在预测性能和预测时间方面取得了优异的性能,展示了人工智能在火灾预测应用中的优越表现和发展前景。

东乌珠穆沁旗草地地上现存量与物种多样性的变化关系

为探究东乌珠穆沁旗(简称东乌旗)草地生产力与物种多样性的关系,掌握草地植物群落的稳定性,以东乌旗草地为研究对象,结合33个家庭牧场天然草地,共计168个样地数据,分析了地上现存量与群落密度、物种数、Margalef指数和Shannon-Wiener指数关系,计算植物群落稳定性,探讨其变化规律及变化趋势。研究表明:伴随地上现存量增加,东乌旗草地植物群落密度呈下降趋势;物种数、Margalef指数和Shannon-Wiener指数均呈先增加后平稳的变化趋势。东乌旗草地地上现存量大于37 g·m^(-2)时,植物群落的稳定状态基本不变。东乌旗草地植物群落物种多样性与生产力符合单调假说,草地植物群落空间异质性、物种间的竞争强度较弱。

远离火源位置点烟气浓度变化规律的实验研究

建筑火灾致死的主要原因是烟气,且伤亡人员主要在远离火源位置处。本文在小尺度实验装置上进行了大量的实验,系统研究了燃料充分燃烧变化时的规律、烟气浓度在通道远点的变化以及两者的相互关系,推导了远距离处烟气浓度变化的关系式。

中国典型干热岩潜力区的地热深井部署

我国干热岩开发研究领域起步晚,在深部地质、地热、水文地质、钻探、地球物理等多方面存在难题。高温深井钻探的难度大、投资高和风险大,布井是高温地热资源开发需解决的首要问题。科学布井可以降低钻探难度、风险和投资。干热岩试验靶区遴选结果显示:羊八井、腾冲、漳州等为我国典型干热岩开发潜力区。但我国干热岩地热深井钻探超前于基础理论研究,钻探存在盲目性、低效性和不确定性。本文对上述3个典型干热岩潜力区的地热深井布署条件做了分析,其结果具有重要理论价值和实践价值,可促进我国干热岩开发研究。

气象因素对江苏区域城市火灾发生的影响

火灾作为一个开放系统必然受到自然现象的影响,其中气象因素对火灾的发生、防治和损失控制方面有着重要的影响。笔者针对江苏省南京市和无锡市1997～2 0 0 1年的城市火灾数据,采用相关分析的方法,研究了城市火灾数据与月平均降雨量和月平均温度等气象因素之间的关系,对火灾数据进行2～5个月的滞后分别进行回归分析,对比不同滞后时间分别得到不同的回归方程;然后比较不同的回归方程,找到最为拟合的方程,即可知道气候因素对火灾的滞后影响。研究结果表明:气象因素与火灾的发生关系密切,可能对滞后2个月后的火灾形势影响较大。

腔室火灾产生的烟气在毗邻走廊中的传播迁移

依据报道的“建筑-走廊”结构中的全尺寸实验数据,研究了腔室火灾产生的烟气在毗邻的走廊中传播迁移的规律。利用数值模拟方法复现了此实验结果,并开展了进一步研究。结果证明了烟气中的气体成分迁移的速度比烟气中的颗粒更快一些。分析认为遇难者大量死于远距离处的主要原因是走廊中下层烟气是从远离火源处向近距离传播的。此外,实验结论的基础上,通过数值模拟技术更为细致地揭示了上层烟气传播的路线。

陇东黄土丘陵区滑坡形成机理分析——以环县西北地区为例

陇东黄土丘陵地区地质灾害高度发育,严重威胁居民人身安全和财产安全,阻碍社会经济发展。本文在完成研究区地质灾害详细调查工作后,以环县西北部毛井、车道、芦家湾三乡171个不同类型的滑坡为研究对象,结合遥感解译及以往研究成果,经统计分析得出该区滑坡类型及特征,在此基础上对各类滑坡的影响因素和形成机理进行分析研究,初步获得了各类滑坡的影响因素和形成机理。将为黄土丘陵地区滑坡灾害防治提供一定依据,为进一步研究黄土丘陵地区滑坡发育演化规律奠定基础。

国外岩溶塌陷研究的发展及我国的研究现状

本文根据近年来国内外岩溶塌陷的研究现状及发展,概述了岩溶塌陷的八种成因机制模式,六种诱发原因模式,并探索了利用岩溶塌陷破坏面性质及形状反演岩溶塌陷的力学成因机制,为岩溶塌陷成因的研究提出了一个新的思路。在此基础上总结了国内外在岩溶塌陷的成因机制、诱发原因、预测预报、勘探方法、处理措施等方面的研究现状及新技术、新方法等。

初论环境地质中裂隙岩体渗流-应力-温度耦合作用研究

裂隙岩体赋存于地下水渗流场、应力场与温度场多场并存的复杂地质环境之中，由于以上多场之间存在的相互作用，一方面影响了深层地下水资源的评价精度，另一方面在工程实践中易于诱发诸如岩体失稳、岩爆、涌水及地热等多种地质灾害。基于对深层地下水资源的开采利用和对岩体工程中以上易发生地质灾害预测防范研究的目的，本文提出了开展裂隙岩体渗流－应力－温度耦合作用研究的工作设想，为环境地质中防灾减灾工作及水资源合理利用开拓了一个新的研究方法。

涪江绵阳段河流水环境容量测算

为了缓解西部大开发对涪江绵阳段造成的河流污染,用标准指数法对涪江绵阳段进行了水质评价．将河流划分为9个水域功能区,针对不同河段的特点建立河流水质模型,采用一维和二维模型计算涪江绵阳段河流水环境容量,以减小计算误差,并按照行政区划分配剩余水环境容量．研究结果表明:涪江绵阳段有机污染严重,部分河段水质严重超标;涪江绵阳段的水环境容量化学需氧量为56 142 t／a,氨氮为3109 t／a．研究结果为绵阳市河流水环境管理决策和总量控制提供了依据．

碳氢燃料泄漏火灾火焰热辐射强度估算

介绍了一种关于碳氢燃料泄漏火灾火焰热辐射强度的估算方法，并运用具体实例进行了验证。同时，还提出了一定强度的火焰热辐射造成对人伤害所需时间的计算方法。

火灾中的烟气毒性研究

建筑火灾中致人死亡的因素除了热以外 ,更多的是因为烟气的毒性 ,因此加强对烟的特性进行研究显得十分迫切。本文首先介绍了 2种常用的烟气毒性的评估方法 ,然后综述了不同规模的实验技术 ,并着重介绍了火灾早期特性实验台。

强夯在冲积层坝基处理中的应用

阿庆争水库是一个典型的山区小型水库。勘察发现,其河床坝基冲积层承载力低、易发生压缩变形和地震液化。对比换填法和强夯法后,选择了经济环保的强夯法处理坝基。强夯后,冲积层的干密度、承载力、密实度和剪切波速显著提高,孔隙比和渗透系数大幅降低,且不影响下游坝基排水。观测结果显示,大坝施工及封顶至今未见异常沉降变形和排水问题,有效解决了工程地质问题。此强夯处理可为类似工程提供参考。

热塑性材料竖直贴壁火灾特性研究

对聚乙烯(PE)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)即有机玻璃两种热塑性材料的质量损失速率、火蔓延速率以及CO体积分数在不同厚度下的变化情况进行了试验研究,发现在竖直贴壁自上而下的燃烧情况下,材料的燃烧特性主要是受厚度、流动性以及材料自身热物性的影响。PMMA的质量损失速率和CO体积分数随厚度的增加而变大,并且厚度的影响随厚度的增加越来越小。

可燃材料热辐射点火的实验研究

利用早期特性实验台研究了白松木等固体材料在热辐射条件下热解、着火和燃烧的过程 ,测定了不同辐射强度下的试样质量损失速率、表面温升和引燃时间的变化规律。为研究材料的可燃性质。

可燃材料火灾中的毒性评估方法

建筑火灾中致人死亡的因素除了热以外 ,更多的是因为烟气的毒性。为此 ,重点介绍了几种常用的烟气毒性的评估方法 ,并对这几种评估方法进行了比较。基于对这些评估方法的描述 ,阐明了烟气毒性研究未来的发展方向。

火灾烟气危害性气体在狭长通道内水平方向迁移的模拟实验研究

利用狭长通道的小型实验台模拟研究了火灾烟气毒性成分在水平方向上的迁移规律。结果发现,火灾烟气危害性成分水平方向上的演变非常相似,而不同高度水平面上的烟气成分浓度有些差别,这主要是建筑结构中各种开口或者空气流动造成的。数据表明,CO等气体到达浓度峰值的时间随着高度的降低而逐渐增加。其中,O_2和CO_2到达峰值的时间比较一致,而CO则与前两者不一致,整体滞后80秒左右,这可能因为热烟气在传播过程又新生成了CO。

高能 FAE 燃料的选择

该文根据对ＦＡＥ燃料的要求，通过比较不同碳氢燃料的物理化学性能，并考虑其它附加因素，选择了可用作ＦＡＥ燃料的碳氢燃料。对所选择燃料进行了模拟弹试验，结果发现，采用新燃料后，单位质量燃料形成的云雾体积比以前所用燃料要高得多，从而扩大了云雾区的覆盖面积，也提高了ＦＡＥ的威力。