引信的系统辨识及其失控模型

为了解决引信元器件及产品可靠性预测值与靶试可靠性估计值不相符的问题,引入引信系统辨识概念,建立了引信可靠性试验过程的系统辨识一般模型,元器件强度失控模型和参数失控模型,最后得出引信系统的综合可靠度。

基于锂离子电池热失控模型的电热耦合滥用条件分析

由锂离子电池热失控引发的各类安全问题是目前电动汽车和大规模储能电站继续推广的一大瓶颈。电、热滥用是引发电池热失控的关键原因,研究锂离子电池的热失控现象对保证锂离子电池安全运行意义重大。基于锂离子电池热失控模型,系统研究了充电倍率、环境温度和散热条件等因素对锂离子电池热失控过程中电、热响应特性的影响。结果表明,相较于常温下的过充热失控过程,在过充-过热耦合作用下,电池热失控SOC会有所降低,当处于极端高温环境时,热失控在电池未充满阶段即可发生。在过热及低表面换热环境下,充电倍率对电池热失控SOC影响不大;在过热及自然对流环境下,随着充电倍率增加,电池热失控SOC提高,热失控时间提前。本研究为可靠的电池安全预警技术开发提供了支持。

船舶失控漂移模型在防波堤水域的应用研究

建立防波堤水域船舶失控漂移模型,设定防波堤工程所在海域的自然条件、防波堤口门有效宽度、进出港口船舶尺度等参数。通过设定船舶在防波堤口门外失控点至防波堤口门的距离,计算船舶在偏航、风、流共同作用下从失控点开始至防波堤口门的横向漂移量,根据计算结果来判断船舶是否有与防波堤发生碰撞的危险性。

大型磷酸铁锂电池高温热失控模拟研究

高温是触发锂离子电池热失控的最直接原因,因此研究锂离子电池在高温加热中的热失控特征及其内在机制至关重要。本文选取109 A·h大型磷酸铁锂电池为研究对象,在COMSOL Multiphysics中建立了6种不同温度下(140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃)的烘箱热失控模型,模拟分析了电池在高温加热条件下的热失控特征和温度分布。研究结果表明在140℃和145℃时电池未发生热失控,其他工况下电池均发生热失控,且环境温度越高,电池发生热失控的时间越早,温升速率加快。此外,通过对热失控各副反应分解浓度分析得知,未发生热失控情况下只发生了SEI膜和负极的分解反应,而正极与电解液的反应是造成电池热失控的主要诱因。最后通过对比发生热失控和未发生热失控情况下电池的温度分布,发现未发生热失控条件下电池温度分布均匀,而发生热失控时电池温度均匀性变差。同时发现高环境温度下电池的热失控更为剧烈,温度分布极不均匀,且在热失控前后温度分布变化较快,预计电池材料发生的不可逆分解反应是导致电池损坏的主要原因。

深圳铜鼓航道失控船舶对海底管道风险分析

我国西气东输二线管道工程中的管线工程穿越深圳铜鼓航道,该航道交通流密度大,航道中的船舶一旦在管线附近失控,将对海底管线构成较大的威胁。对此,通过构建船舶失控漂移计算模型,就铜鼓航道中对海底管线构成威胁的危险失控区域进行计算分析,得出海底管线附近水域危险失控区域范围。分析结果可为铜鼓航道中的失控船舶采取有效措施免除对海底管道造成影响提供科学依据和参考。

锂离子电池热失控仿真研究

本文以60Ah的NCM811软包锂离子电池为研究对象,采用数值模拟的方法研究了加热条件下锂离子电池的热失控行为。基于锂离子电池热失控的副反应机理以及热传导理论,建立单体电池绝热热失控模型,模型误差小于2%。设计相关试验测试单体电池热失控过程中的产气特性,以单体电池绝热热失控模型为基础,建立外部加热条件下的热失控模型,模型误差小于5%,且模型模拟了锂离子电池热失控过程中的烟气喷射行为。本文所建立的模型为后续研究人员研究电池热失控过程中的烟气扩散行为奠定的基础。

过氧化氢热爆炸研究进展

过氧化氢作为绿色环保的氧化剂,广泛应用于工业的各个领域,同时也因其热分解爆炸危险性导致了一系列严重的火灾爆炸事故。过氧化氢在高温或与一些不兼容化学物质作用下,将会激发其热危险性,进而引发热失控反应,最终导致爆炸事故的发生。结合近年来国内发生的过氧化氢热爆炸事故,简要概述了其热爆炸事故历程,并从理论研究和实验研究两个方面综述了过氧化氢热爆炸的研究进展。理论研究方面,主要介绍了化学反应失控模型和基于热动力学的研究方法,尤其对基于热失控模型的热风险评估进行了详细的阐述。实验研究方面,分析了高温条件下与杂质催化作用下过氧化氢的热危险性,包括无机杂质和有机杂质。最后就过氧化氢热爆炸的研究提出了进一步的研究方向。

高比能锂离子电池模组热扩散行为仿真研究

针对锂离子电池热扩散防护问题,以50 Ah三元锂离子电池为研究对象,搭建了加热条件下锂离子电池模组的热扩散模型,研究了不同隔热材料和对流换热系数对锂离子电池模组热扩散行为的影响。基于锂离子电池的热失控反应机理和热传导机理建立了单体电池热失控模型,模型误差小于6%。以单体电池热失控模型为基础,搭建了5个电池并联的电池模组热扩散模型,并设计相关试验验证了模型的准确性,仿真结果与试验结果相符。利用热扩散模型研究了隔热材料和对流换热系数对电池热扩散行为的影响。结果表明:隔热材料的导热系数越大,模组中第1个电池触发热失控的时间越长,电池模组发生热扩散的时间越短,热失控延滞期减小;对流换热系数越大,电池模组发生热扩散的时间越长,热失控延滞期增加。

海上风电场与航路安全间距确定研究

为保障船舶在海上风电场水域附近航路航行时与风机保持足够的安全间距,确保船舶安全航行和风机正常运行,基于船舶在海上风电场水域航行的实际情况,综合考虑船舶自身特性、风机正常运行所需安全领域、风致漂移量、流致漂移量等影响因素,构建了基于改进失控漂移模型的海上风电场与航路安全间距计算模型。以江苏如东海域为例,运用MATLAB软件计算了15万吨级散货船、5万吨级集装箱船、15万吨级油船以及5万吨级化学品船在失控状态下与风机的安全间距,为相关部门提供参考。