锂离子电池燃爆特征及空运安全性研究

为解决与锂离子电池热失控有关的空运安全问题,利用自主设计的锂电池火灾试验平台,对不同包装、数量及荷电状态(SOC)的18650型锂离子电池开展燃爆试验研究。观察锂离子电池热失控现象,进行阶段划分,研究锂离子电池热失控传播过程;记录不同条件下锂离子电池初爆响应时间、燃爆峰值温度及峰值温度持续时间,考察不同包装、数量及SOC对锂离子电池空运安全的影响。结果表明:锂离子电池燃烧可分为初爆和燃爆2个阶段,一节电池热失控可形成连锁燃烧反应;电池热稳定性随SOC增大而显著降低;空运电池数量严重影响空运安全;用瓦楞纸包装时,燃爆峰值温度高达820℃,不能提高锂离子电池安全性。

空运锂离子电池热解气体探测效果对比分析

通过对锂电池热解气体的成分和浓度分析,选取CO和CH4作为探测气体,对比不同火灾探测器的锂离子电池热解气体探测效果。选取空客A320型全货机为模型构建仿真模拟环境,并按照1∶2比例设计中尺度实验平台,通过仿真模拟和实验手段对锂离子电池热失控探测情况进行分析。仿真模拟得到CO和CH4气体探测器报警时间分别为40s和51s,与实验结果基本一致。探测时间符合FAA对于飞机货舱火灾探测器的要求,可为探测技术的研究提供理论指导。

锂离子电池热解气体释放特性研究

为定量研究锂电池热失控危险性并为其批量运输时荷电状态的选择提供理论指导,自主设计并搭建气体释放特性试验平台,研究不同荷电状态及温升速率对锂电池热解气体释放特性的影响。结果表明:温升速率一定时,热解气释放量随荷电状态增加单调递增,并存在线性关系;荷电状态一定时,热解气释放量随温升速率升高而增加;锂电池热失控产生的热解气体主要为H_2、CO、C_xH_y,不同荷电状态对锂电池热解气体各组分影响不大,对各组分含量影响较大。

直升机协同救援调度优化研究

为有效提高我国航空应急救援效率,解决灾后如何科学、快速调配直升机问题,提出多出救点到多资源需求点的直升机协同救援概念,以直升机配置时间最小、效用度最大和需求满足度最大为目标,构建满足上述要求的直升机协同救援优化调度模型;通过系数加权将多目标函数转化为单目标函数求解,并利用协同差分进化算法对模型进行求解;以军民直升机协同救援为例进行实例分析,验证模型和算法的有效性。结果表明:通过此算法能够得到救援周期内3天的备选出救点的直升机调度方案,为应急救援指挥人员在直升机调配方案选择上提供决策支持。

基于包装材料的锂离子电池热失控试验研究

为提高空运锂离子电池的安全性和锂电池运输的安全防护。文章自主设计锂离子电池火灾试验平台对不同包装材料及包装方式的18650型锂离子电池开展热失控研究,通过监测初爆及燃爆响应温度、电池热失控数量、峰值温度及峰值持续时间,确定包装对锂离子电池热失控特性的影响。试验结果表明:瓦楞纸包装与无包装相较,峰值温度提高280℃,初爆响应时间仅延长33s,所有电池均发生热失控;包装采用玻璃纤维隔板及盖板时燃爆响应时间为818s,峰值温度为268℃,仅一节电池发生热失控;采用玻璃纤维隔板及盖板包装能显著提高锂离子电池安全性。文章为锂电池包装设计及材料选取提供理论和技术指导。

航班延误下的航站楼乘客的安全管理和资源配置的优化

我国枢纽机场中现有的行人流线分为离港流线、到港流线和中转流线,但国内航班中转、过境乘客较少。所以,对离港和到港流线进行了分析和评价,识别了流线瓶颈,分析了航班延误下航站楼乘客集散规律;根据高峰小时法对航站楼乘客人数和设施数量进行了计算,对航站楼设施数量与乘客需求的匹配度进行了对比分析,提出了符合我国机场在航班延误下乘客的安全管理方法和资源配置优化建议。