锂离子电池放电—热滥用耦合热失控特性研究

为了进一步揭示锂离子电池在使用过程中发生热失控的温度变化特性,对25 Ah方形硬壳磷酸铁锂电池进行不同放电倍率下的热失控对比研究,分别对相同电量的电池进行有、无放电电流,设置多组不同的电流大小进行物理实验。研究发现:不同倍率放电的动态过程下,电池热滥用行为的热失控现象与普通热失控不同,在0.5 C放电倍率下,90%剩余电量(以下简称SOC)的电池热失控最高温度超过了无放电行为的100%SOC电池。因此,在对于存在放电行为的电池进行热管理时,需进一步重视放电倍率对电池热失控温度的影响。

打磨作业场所多尘源耦合扩散规律研究

为了改善移动打磨作业场所粉尘浓度超标的现状,以中车长客打磨车间为研究背景,利用高斯扩散模型,建立非稳态单尘源粉尘扩散模型,采用线性回归方法,研究多尘源耦合扩散规律;根据实验测定的不同高度单点和多点打磨的粉尘浓度,结合气溶胶粒子的运动方程和梯度下降法,求解出粒子扩散系数和多尘源耦合系数.将得到的粉尘扩散模型与对照实验进行验证,结果表明,多点打磨在两个打磨点中间向前一定距离处会出现聚集点,且不同高度聚集点位置不同;多点打磨空间粉尘浓度是单点打磨的2~3倍,且最大值高达45.73 mg/m3,远高于国家卫生标准;多尘源打磨作业粉尘扩散模型平均误差为14.67%,具有一定可靠性,可用于后续对打磨车间粉尘防护技术和空间优化布置的研究.

典型金属粉尘燃爆抑制技术研究现状

为了掌握典型金属粉尘燃爆抑制技术研究现状,进而为有效地防控金属粉尘燃爆事故及其引起的次生事故,采用文献分析、数据对比等方法,在总结各国科研机构和企业相关方向理论和实验研究的基础上,分析惰化、隔离、抑制剂、抑制器等抑制技术的原理、优缺点和适用范围,指出当前研究中存在的问题和挑战,研究结果表明:金属粉尘燃爆是一种复杂的物理化学过程,惰化技术、隔离技术、抑制剂技术和抑制器技术各有优缺点,可以根据现场实际情况选择其中1种或多种技术协同作用,进而抑制金属粉尘爆炸。研究结果可为金属粉尘燃爆抑制技术的未来研究方向提供参考。

卸矿站粉尘浓度影响因素的数值模拟研究

为了掌握卸矿站卸矿时卸矿量、巷道风速、矿石粒径和壁面条件对巷道内粉尘浓度的影响,以国内某矿山2号卸矿站为研究对象,运用ANSYS软件对该卸矿站建模、模拟,研究巷道粉尘浓度与卸矿量、巷道风速、矿石粒径和壁面条件之间的关系。研究表明,数值模拟结果与实测结果基本吻合;下风向巷道粉尘浓度大小与卸矿量成正比例关系,与风速、矿石粒径成反比例关系;满足生产条件的情况下,卸矿量5 000 kg/s、巷道风速1.5 m/s时,尽可能增大矿石粒径、定期清扫巷道壁面,可有效降低巷道粉尘浓度。

卸矿站风流流场及粉尘浓度分布规律的数值模拟

针对卸矿站卸矿时巷道内粉尘浓度严重超标这一现状,根据相似性原理,运用Fluent软件对卸矿站卸矿时巷道内粉尘浓度分布进行模拟,得出不同监测面粉尘浓度随时间变化规律;并与现场实测数据对比分析,模拟结果与实测数据基本吻合。研究表明,卸矿时粉尘浓度分布受冲击风流影响较大,卸矿站巷道内粉尘主要由卸矿坑产生,经冲击风流携带而出,造成巷道内粉尘浓度较大;定期对卸矿站壁面进行洒水,不仅能清除卸矿站壁面粉尘;而且能在一定程度上吸附新产生粉尘,降低巷道内粉尘浓度。

打磨作业过程金属粉尘扩散特性及集尘罩除尘效果

为改善切削打磨场所粉尘质量浓度较高的问题,首先,以轨道列车厢体打磨车间为研究对象,对打磨过程产生的粉尘粒径分布、形貌特征和空间质量浓度进行测试;其次,采用SolidWorks和ANSYS建立打磨作业粉尘扩散模型;最后,对不同条件下的流场和颗粒运动轨迹进行模拟,分析角磨机集尘罩集尘效果。研究结果表明:粉尘在空间的扩散满足多元高斯分布,在打磨点附近粉尘质量浓度最高,两侧底角质量浓度较低;长时间作业空间粉尘平均质量浓度约为10 mg/m^(3),打磨点位置粉尘质量浓度最高达20.9 mg/m^(3),远高于规定值;颗粒粒径分布符合罗辛-拉姆勒分布,在0.1~656.0μm之间,特征指数为2.06,以条状、球状和块状颗粒为主;砂轮高速旋转时会在周围形成旋转诱导气流场,其近壁面速度与砂轮旋转线速度一致;在砂轮旋转诱导气流和切削初动能的作用下,不同粒径颗粒会以不同的角度向右前方扩散;粒径越小,受旋转气流场的影响越大,倾斜角度也越大;随着砂轮转速增加,粉尘扩散范围变大,方向性更加明显,粉尘聚集区由砂轮左侧顺时针偏移到砂轮右前方;安装集尘罩后,除打磨点位置,空间整体粉尘质量浓度下降了2~3个数量级;吸入集尘罩的粉尘质量流率能达到2~4 mg/s,占总产尘量的36%~57%;吸入的颗粒粒径以0~200μm为主,占95%以上。随着集尘罩风量增加,粉尘质量流率会进一步上升,同时吸入颗粒中大颗粒比例也增加。

冲压车间打磨区粉尘分布规律数值模拟与实测

为了预防打磨作业粉尘浓度超标而引起的职业危害和粉尘爆炸事故,依据气固两相流理论,建立打磨粉尘在抛射、扩散及沉降过程中的运动模型;以某公司冲压车间打磨区为例,运用Fluent软件进行粉尘浓度分布数值模拟,并与现场实测数据对比分析。研究结果表明:模拟结果与实测数据基本吻合;打磨区内风流紊乱,存在涡流区和无风区,不利于净化除尘;打磨台上方呼吸带高度粉尘浓度较高,最高达到9.12 mg/m^3,应采取个体防尘措施;在2打磨台之间的走廊通道区域,粉尘浓度急剧下降,最低达到5.32 mg/m^3;根据模拟结果中粉尘云出现的频繁程度和持续时间,将打磨作业区划分为20区,备料区划分为21区。

移动式打磨作业粉尘分布规律及其影响因素

为了探究移动式打磨作业粉尘扩散分布规律及其影响因素,根据气溶胶力学和流体力学原理,在高斯扩散模型基础上建立移动式打磨作业粉尘扩散分布数学模型;利用Python语言设计基于该模型的数据可视化仿真程序,并通过该仿真程序探究粉尘源强、平均粒径、风速及稳定度这4个因素对粉尘质量浓度分布的影响。研究结果表明:在打磨作业阶段,粉尘集中分布在打磨作业点处,粉尘云的位置和质量浓度呈稳定状态;打磨作业结束后,粉尘质量浓度随时间延长而逐渐降低,粉尘云向下游漂移且向四周扩散,其影响半径增大;粉尘质量浓度随源强增强而增大,源强对粉尘质量浓度峰值的位置无影响;粉尘平均粒径越小,粉尘质量浓度越高;风速越大,粉尘质量浓度整体越低,粉尘质量浓度峰值的位置越靠近打磨作业点;当大气稳定度在A^D范围内时,大气稳定度越高,粉尘质量浓度越高,粉尘质量浓度峰值位置有向打磨作业点下风侧移动的趋势;当大气稳定度为F时,粉尘的迁移距离最远。