矿井灾变时期气囊密闭技术的研究与优化

为探究气囊密闭工艺在矿井发生灾变过程中的密闭工艺效果,以唐山开滦实验巷道为工程条件,运用Fluent数值软件,结合快速气囊密技术,研究了不同火灾发展阶段下灾区爆炸危险气体的变动特性以及运移规律,分析了快速气囊密闭的工艺效果,并针对现有工艺进行了进一步的优化和设计。结果表明:灾区内上隅角CH_(4)浓度最高,气囊密闭具有封堵速度快、气密性好的特性,能在5 min内完成巷道的完全封堵,漏风率控制在5%以内,同时快速气囊密闭使得通风量急剧减少,CH_(4)积聚速度变快,氧气扩散较慢,未形成爆炸危险区域。利用PLC控制方式和远程遥控手段优化现有气囊密闭工艺,实现了远程控制。

梨火疫病菌的RPA快速检测技术的研发

梨火疫病菌Erwinia amylovora是我国进境植物检疫性有害生物,主要侵染梨、苹果、山楂、海棠等多种蔷薇科植物引起梨火疫病。该病自1780年在美国被发现以来,已经传播到世界多个国家,对我国的果树生产也构成一定的威胁。严格植物检疫是全球防控梨火疫病菌扩散危害的重要方法之一,目前我国植物检疫部门主要从实验室分离鉴定、分子检测和田间症状识别及快速检测方面开展工作。本研究基于重组酶聚合酶扩增(RPA)技术和E.amylovora 16S-23S ITS区间的保守序列设计的引物和探针,建立了实时荧光RPA和侧流层析试纸条RPA两种检测方法。经测试,在39℃条件下,这两种检测方法都具有良好的特异性,分别能在20 min和10 min内完成扩增。实时荧光RPA对E.amylovora菌株DNA的检测阈值为1.38×10^(-2)ng/μL;侧流层析试纸条RPA对E.amylovora菌悬液和DNA的检测阈值分别为10^(4)cfu/mL和1.38×10^(-3)ng/μL。侧流层析试纸条RPA体系因反应快速、读取结果方便、不需要复杂仪器操作可以满足现场快速检测的需求。

火场燃烧残留物检验鉴定方法研究进展

火场燃烧残留物的检验鉴定涉及浓缩、前处理及实验室鉴定等多个环节,同时火场高度的破坏性和暴露性,造成燃烧残留物成分分析存在较多干扰.为提高火场燃烧残留物检验鉴定的准确性和实效性,国内外学者围绕检验鉴定方法进行了研究和探索.为此,对相关研究进行了梳理,特别是对现场快速检验、现场浓缩、实验室前处理和实验室分析检验新方法进行了总结归纳,旨在为火场燃烧残留物物证的检验鉴定提供参考.

神东矿区新型无机膏体防灭火充填材料制备及性能研究

为解决神东矿区回采工作面两端巷道附近采空区遗煤多、易自燃、难封堵的难题,提出一种新型无机膏体防灭火充填材料,高效快速充填回采工作面上下隅角。采用神东矿区附近易获取的粉煤灰、炉渣和P·O·42.5硅酸盐水泥作为膏体主要原料,通过室内实验对材料的物理性质和化学成分进行研究,并通过膏体流动性、凝固特性、膨胀特性、充填体强度测试实验,确定出膏体最佳材料配比及外加剂参量。实验结果表明:炉渣基膏体具有良好自膨胀性,7 d自膨胀率可达5.6%,且初凝时间短,满足工程所需强度要求;膏体防灭火材料的最佳配比方案为水泥∶粉煤灰∶炉渣=1∶4∶20,质量分数为78%,J85型速凝剂的添加量为6%。工程应用表明:采用优选的膏体充填材料进行隅角充填封堵后,采空区漏风量整体下降至充填前的30%,CO体积分数从120×10^(-6)降至46.5×10^(-6),O2体积分数在深入采空区走向长度约80 m处降至10%以下,采空区内“散热带+氧化带”的走向长度由未充填前的160 m缩短为80 m。

基于机器学习的建筑火灾蔓延快速预测

为了迅速预演或重现火场,实时调整火场救援策略,并为建筑设计提供有利于消防工程的空间构成方案,利用火灾动力学软件(FDS)和机器学习技术,研究建筑火灾的关键影响因素。以单室火灾烟气溢出为案例,利用11种空间构成参数和7776组火灾工况,采用5类机器学习算法训练火场模拟结果数据,并完成算法效率评估。结果表明:机器学习算法适用于建筑空间这类离散型的参数学习与评估预测,它能够直观地给出各参数的权重,挖掘火灾动力学系统中的关键信息,实现火场数据可视化;其中,随机森林(RF)算法具有最高的预测效率,其最佳预测准确率可达91.82%。

市域快线列车内不同位置火灾对隧道温度场分布的影响研究

区间隧道火灾时的温度场分布是保障隧道结构安全与制定人员疏散方案的重要依据。根据市域快线列车车厢内部不同因素引发火灾的常见位置,通过数值模拟的方法研究市域快线列车内部不同位置火灾对隧道温度场分布的影响。研究结果表明:1)在1~3 MW火灾中,行李火灾、人为纵火常见位置对隧道拱顶温度影响较大;在4~5 MW火灾中,设备火灾常见位置对隧道拱顶温度影响较大。隧道拱顶的高温区出现在火灾车厢某个客室侧门上方。2)隧道拱顶最高点处温度峰值的最大值常出现在车厢端部客室侧门处。在火灾车厢范围外,隧道拱顶最高点处温度呈指数衰减,且纵向轴线上的火源越靠近车厢中心,隧道拱顶最高点处温度衰减越慢。3)当火源位于车厢内,疏散平台上方的拱顶温度受影响范围较小、峰值较高,当火源位于贯通道内其受影响范围较大、峰值较低,且每个客室侧门处均形成了峰值。4)市域快线列车内部火灾会对3~4节车厢范围内的疏散平台2 m高处温度产生显著影响,在此范围内客室侧门正对的位置形成峰值。当火源功率达到3 MW时,疏散平台开始出现危险区域;当火源功率达到4 MW以上,不同火灾位置时疏散平台均会出现危险区域。行李火灾、人为纵火常见位置的火灾场景更不利于人员疏散。研究成果可为隧道结构安全设计与人员疏散方案的制定提供理论支撑。

新规则下中国射击队参加奥运会比赛的对策研究

在如今经济飞速发展的背景下,体育实力成为一个国家表现自身实力的方式之一。现如今新射击规则的制定,对于我国射击运动员来说有一定的影响。由于项目发生转变,各国都在统一起跑线上,这就为我国射击项目的发展提供了一定契机。该文针对奥运射击比赛的新规则进行分析研究,以期推动我国射击项目的发展,提高国家队在奥运射击项目上夺冠的可能性。

火电机组蒸汽工质侧快速变负荷方法研究进展

由于可再生能源迅速发展对火电机组深度调峰提出更高要求,机组变负荷调节性能成为影响火电厂经济效益的重要因素之一。基于快速变负荷方法发展历程,系统综述了目前较成熟且已广泛应用于现场的各种蒸汽工质侧快速变负荷方法,包括凝结水节流技术、给水旁路调节技术、供热抽汽调节技术、回热抽汽调节技术、背压调节技术、先行能量平衡策略(AEB)技术等,详细介绍了各方法原理,总结发展现状,对比分析适用范围、变负荷性能及其在应用中的优缺点。发现目前凝结水节流技术和供热抽汽调节技术研究应用相对较多,且对于机组变负荷初期响应负荷变化指令及提高变负荷能力有显著作用;煤粉炉的变负荷速率相比循环流化床锅炉研究更成熟且变负荷速率普遍较高。最后对火电机组未来快速变负荷速率提升发展趋势进行展望,提出在继续发展现有快速变负荷方法的基础上,设计应用融合各种调节方法与传统协调控制的新型协调控制策略,对储能技术与火电机组耦合的应用以及寻找在现有机组基础上调峰范围更广、经济性更强的手段都将进一步提高火电机组的爬坡速度,降低最小稳定出力,增加电厂调峰调频能力。

冷库火灾扑救中的极端火现象研究

冷库火灾受建筑结构和保温材料的影响,极易发生轰燃、回燃、爆炸和快速火等极端火现象,这四类极端火现象是导致冷库火灾失控的主要原因,易造成严重的财产损失和人员伤亡。消防救援队伍在扑救冷库火灾时,应根据建筑结构特点和火灾发展规律,综合运用惰化窒息灭火策略、空地结合侦查灭火策略、正压式排烟灭火策略和水炮外攻灭火策略等,破坏极端火发生的条件,快速有效地扑灭冷库火灾。

某机场捷运车站综合交通体火灾自然排烟效果研究

机场旅客捷运系统捷运车站综合交通体具有空间高大、上下贯通的特点,其排烟系统无明确设计依据。采用FDS数值模拟计算软件,对某综合交通体按中庭建筑属性采用自然排烟方案的烟气排除效果进行模拟计算。两种火灾场景下,烟气温度、CO_(2)浓度、CO浓度和能见度等指标在人员有效疏散时间内均能满足人员逃生的基本要求,模拟结果可为类似贯通高大建筑空间排烟系统设置提供设计参考。

锅炉高温部件寿命快速评估方法

在升级改造的背景下,煤电机组运行环境变化,灵活性运行深度调峰工况增多,导致锅炉部件的温度剧烈变化和应力波动频繁,高温部件在疲劳和蠕变的交互作用下,可能产生较大的寿命损耗,进而影响机组的安全性。为快速获取灵活性改造机组的运行寿命,本文提出了一种针对锅炉高温部件的仿真分析计算和损伤寿命快速评定方法,为机组状态的实时监测提供技术支撑,提升机组的智能化水平。

基于共有分量分解的速射火炮毁伤概率计算模型

对速射火炮,将平稳正态的射击误差序列分解为共有分量和非共有分量,将共有分量进一步分解为预测值和预测误差;基于上述分解,给出了确定的强相关误差和弱相关误差初值下射击过程的平均毁伤概率表达式;在上述初值未确定时,给出了武器系统毁伤概率的表达式;与包括国军标在内的现行毁伤概率计算模型相比,文中给出模型更准确。

冲击载荷下自增强身管残余应力变化规律

基于有限元分析方法,建立速射火炮身管截面的有限元模型,采用直接耦合的方法,模拟了承受热应力和火药燃气压力的自紧身管在先50连发、冷却后再连发10发过程中身管的残余应力,得到并分析了残余应力的变化规律,指出内壁薄层的塑性变形和残余应力的反复变化,不利于内壁的稳定,还提出了减小残余应力变化程度的策略。

速射动作表象训练对女子手枪运动员击发稳定性和情绪唤醒水平影响

选取13名女子25m运动手枪运动员为被试,以速射比赛中一组5发速射动作为表象训练素材,采用生物反馈训练系统和"枪神2000"系统等记录技术,监测实验室情境和现场情境速射动作表象训练过程中女子手枪运动员击发稳定性和情绪唤醒水平的变化情况,旨在探讨速射动作表象训练对优秀女子25m运动手枪运动员击发稳定性和情绪稳定性的影响。研究结果表明,表象训练能够提高女子25m运动手枪运动员情绪稳定性和速射动作击发的稳定性;女子25m运动手枪运动员现场情境下速射动作表象训练的唤醒水平更接近于真实射击状态唤醒水平。

速射武器身管用钢存在的问题及研究进展

概括了小口径速射武器身管用钢在强韧化、烧蚀、寿命预测方面仍存在的主要问题,并总结了国内外在解决上述问题方面的方法和途径,以及国内外在此领域取得的最新研究成果。

连续电磁发射过程中轨道受力分析

获取电磁轨道发射器轨道受力特性是分析轨道材料失效机理及极限安全连续发射边界的前提。通过建立电磁-温度-应力多物理场耦合计算模型,得到了动态发射过程中包括电磁力、温度应力和预紧力的多成分轨道应力载荷时空分布特性。分析结果表明:轨道受到的电磁力载荷在脉冲电流平顶沿电枢经过位置基本上均为峰值;轨道热量主要集中于电枢运动起始段,且热量密度在脉冲电流上升段结束时刻附近电枢经过位置达到最大值;轨道在脉冲电流上升段结束时刻附近电枢经过位置受力最为严酷;喷淋冷却可有效降低轨道中的温度应力;最优的预紧力大小以恰好满足动态发射时轨道与绝缘支撑体不分离使身管保持整体式稳定结构为判据。

电枢膛内位置及速度的直接接触式测量方法

目前电磁轨道发射装置中膛内电枢位置测量多采用B-dot磁探针。但在连续发射的模式下,电枢电流不连续,B-dot磁探针失效,需要新的测量方法检测电枢经过关键位置的时刻及运动速度。为此,根据轨道发射装置的结构特点,提出采用直接接触式测量方法。即在电枢配重中安装金属纤维,同时在绝缘隔板中沿电枢运动方向分布金属触头,金属触头与外接电源相连接;电枢运动时,其配重中的金属纤维与金属触头接触时,回路闭合,在取样电阻上获取高电平信号,该信号上升沿即为电枢位置信号。同时根据相邻电平上升沿的时间差以及所对应金属触头的间距,可以获得电枢在膛内的速度。在实际发射实验中,利用该方法准确测得发射过程中电枢的位置,及对应发射速度,且该测量有效地避免了发射过程中烟雾及弧光的影响。

国家射击队男子手枪激光测试研究

男子手枪速射是特殊的射击项目,其动作技术相对其它射击项目精细而又复杂。激光测量技术恰恰能很好地解决手枪速射技术的检测与分析。利用激光测试技术对国家射击队手枪速射运动员的动作技术进行研究,为教练员训练提供技术支持,也为其他研究者提供参考。研究结果表明:1)国家射击队3名手枪速射运动员据枪质量高,8 s、6 s射击击发前能形成小稳定区,横向运枪平稳、规范,击发后枪的跳动规范,整体动作一致性好。2)射击节奏除LZS 8 s射击为匀加速节奏外,一般为匀速节奏。3)3名射手技术相比,LZS技术比较突出,规律性、节奏感强,动作更加规范一致。但与欧洲选手相比,还有提升的空间。4)针对偶尔出现远弹问题,建议加强对上臂和肩部肌肉的专项训练,提高据枪稳定性,提升控枪、运枪能力。

速射身管武器外弹道弹丸同时穿过光幕概率分析

在速射身管武器射击密集度试验中,一个身管先后射出的多发弹丸可能会同时穿过一个光幕面。在此情况下,某些光电靶测试系统无法测量到弹丸的外弹道参数。为了能获得这些测量值,必须对此现象做出定性分析,为选择出一种合理的光电靶测试系统来提供参考。对弹丸同时穿过光幕的现象做出简化数学描述;基于弹丸速度确定及不确定两种条件,分别构建弹丸同时穿过光幕概率的两种数学模型;根据最优化数学模型获得弹丸同时过幕的概率与其飞行距离的变化规律,确定了弹丸过幕的概率临界距离、直射距离上最大过幕的概率以及任意距离段上弹丸同时过幕的概率3项重要参数。经试验验证,经过合理选择的光电靶测试系统,可避免弹丸同时过幕而对试验数据造成的影响。

速射火炮身管冲击载荷下内膛塑性变形分析

针对速射火炮发射过程中高温高压高速火药燃气对身管应力的影响,分析连发过程中在火药燃气压力和热应力的冲击作用下,身管内应力和产生的塑性变形.基于有限元分析方法,建立了速射火炮身管截面的有限元模型,采用直接耦合的方法进行求解.得到塑性变形仅局限于基体紧贴铬钢交界面的薄层内(约0.467 mm厚),随着连发数的增加塑性变形也在增加,并逐渐趋于稳定,这一薄层内存在最大值为470M Pa的等效残余应力的结论.在残余应力的作用下,冷却后第1发薄层内发生了反向屈服塑性变形,最大等效残余应力减小了50%;残余应力可以明显地削弱热应力,有利于身管内壁应力的稳定.