2013—2023年兰州山谷持续性冷池空气污染特征

持续性冷池(Persistent Cold Air Pools,PCAPs)在山谷城市长时间聚集空气污染物,严重影响居民生活与身体健康。本文使用2013年1月—2023年11月的探空数据和空气质量逐日数据,计算并统计分析了兰州山谷PCAPs发生特点,以及PCAPs强度对污染物浓度变化的影响,最后对比分析PCAPs事件期间存在沙尘气溶胶污染时各污染物浓度的变化情况。结果发现:2013—2023年期间一共发生59次PCAPs事件,共计持续197 d。PCAPs期间的山谷热亏缺与PM2.5浓度比非PCAPs期间分别高4.4 J·m^(-2)和52.59μg·m^(-3)。PCAPs期间空气质量指数(Air Quality Index,AQI)、SO2浓度、NO2浓度、CO浓度、PM10浓度增长分别为70.37%、144.3%、84.3%、156%、73.15%,而O3浓度下降60.89%。在PCAPs期间并且无沙尘气溶胶时,PM2.5:PM10的值平均在0.58,在PCAPs期间并且有沙尘气溶胶时,PM2.5:PM10的值平均在0.31。当存在沙尘气溶胶时PM2.5浓度、PM10浓度、AQI、O3浓度增长分别为:18.33%、133.03%、84.44%、8.5%;而SO2浓度和CO浓度则分别降低17.54%和17.88%。研究结果可为兰州地区大气污染防治及管理策略提供参考。

惰性气体对KHCO_(3)冷气溶胶甲烷抑爆性能的影响研究

主动式喷粉抑爆装置是煤矿甲烷爆炸的防控装备之一,该装置装填的超细粉体抑爆剂可在甲烷爆炸初期主动喷洒,使其中超细粉体颗粒形成冷气溶胶,减少后续甲烷爆炸危害。为进一步提升主动式喷粉抑爆装置的抑爆性能,探究冷气溶胶抑爆剂的抑爆规律,使用5 L爆炸管道系统,测试了N_(2)和CO_(2)两种惰性气体对KHCO_(3)冷气溶胶甲烷抑爆性能的影响。试验结果表明:N2、CO_(2)显著强化了KHCO_(3)冷气溶胶对9.5%甲烷/空气预混气的抑制性能,相比于空气驱动的KHCO_(3)冷气溶胶,气体介质中含有惰性气体的KHCO_(3)冷气溶胶使甲烷爆炸最大压力下降更为显著,到达峰值压力时间也更长;CO2对KHCO_(3)冷气溶胶抑爆性能的增效作用强于N2。其中,体积分数0.03 g/L的KHCO_(3)冷气溶胶仅使甲烷最大爆炸压力降低60.4%,而在气体介质内充入体积分数15%~20%的N2或5%~10%的CO2时,同浓度KHCO_(3)冷气溶胶可以完全抑制甲烷爆炸,继续增加惰性气体的体积分数可以进一步减少KHCO_(3)冷气溶胶用量,从而降低主动式喷粉抑爆装置的成本。试验考察了在不同浓度KHCO_(3)冷气溶胶与不同体积分数N2、CO2作用下的甲烷爆炸情况,得到了KHCO_(3)冷气溶胶与惰性气体的最佳抑爆用量配比,能够为基于KHCO_(3)冷气溶胶的主动式喷粉抑爆装置的设计提供理论依据及技术参数。此外,讨论了含惰性气体的KHCO_(3)冷气溶胶系统的甲烷抑爆机理,并分析了惰性气体的增效原因。

超细冷气溶胶抑制油气预混爆炸实验研究

大型油罐区火灾事故往往伴随着油气爆炸,对应急救援消防官兵生命安全带来威胁。具有可压缩性、流动性和弥散性特征的超细干粉冷气溶胶对泄漏可燃油气爆燃爆轰有抑制作用。采用三路进气20L球试验装置模拟油气-空气与超细干粉冷气溶胶预混点火燃爆过程,实验结果表明:超细干粉冷气溶胶具有物理和化学双重抑爆作用,随着抑爆剂用量的增大其最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率呈下降趋势,且爆炸感应期明显被滞后;抑爆过程油气爆炸指数快速下降后趋于稳定,抑爆效果与超细粉体本身特性、抑爆剂用量及油气点火时刻有关。该研究有助于优化油气环境的最佳抑爆条件,对大型储油罐区油气防火防爆防护和抑爆技术的应用具有积极意义。

新型冷气溶胶灭火剂灭火性能的研究

为防止对臭氧层的破坏,哈龙灭火剂先后在多国宣告停止使用。随之出现了很多哈龙灭火剂的替代产品,冷气溶胶灭火剂就是其中之一,但因其制备过程中,超细颗粒的表面能较高,易团聚,现有的制备工艺通常是在超细颗粒中加入一些改性剂,以降低其表面能,从而使其满足使用的要求。而本文提出了一种新型的冷气溶胶制备方案,通过将灭火物质NH4H2PO4溶于水中,并利用高压气体喷射形成气溶胶,通过不同组实验的对比,发现不同浓度、压力及出口直径,对灭火效果均有显著影响,通过本次试验,取得了一定的研究成果,为冷气溶胶灭火剂的大规模使用提供了一种创新性的思路。

一次秋季冷锋降水过程气溶胶与云粒子分布的飞机观测

利用机载PMS(Particle Measuring Systems)测量系统,对2008年10月4—5日石家庄地区一次冷锋降水云系的3次气溶胶和云粒子探测资料进行了分析。结果表明,冷锋过境降水前后,气溶胶粒子分布差异较大。降水发生前,气溶胶粒子平均数浓度约为103cm-3,平均直径为0.95μm;气溶胶主要集中于3000m高度以下的对流层低层,云内气溶胶数浓度明显减少。降水发生后,气溶胶粒子平均数浓度约为102cm-3,比降水前约小1个量级,平均直径为1.28μm;气溶胶主要集中于1200m以下的近地面层,其数浓度随高度增加而降低。气溶胶粒子浓度在低层云区内水平变化较小,而在无云区和云下近地层水平起伏较大。云粒子平均浓度比气溶胶小1～2个量级。气溶胶粒子平均谱主要呈双峰型,而云粒子谱主要为单峰型。

钇稳定氧化锆气溶胶阻爆效率研究

制备钇稳定氧化锆纳米粉体,XRD测定表明Y2O3掺来对ZrO3晶型未产生重大影响。作为冷气溶胶灭火剂的主要材料进行其对一元醇的阻爆和吸附实验,结果表明:ZrO2(Y2O3)纳米粉体对燃烧反应具有抑制作用,对一元醇具有阻爆和消爆作用,其作用的机理不是ZrO2(Y2O3)对一元醇的吸附,而是ZrO2(Y2O3)对燃烧链反应传递物的捕获。

基于超细冷气溶胶的油气爆炸抑爆剂研究

为了有效抑制油气爆炸传播,根据抑制爆炸的特殊需要,研究了冷气溶胶抑爆剂新配方,解决了超细冷气溶胶易于团聚这一技术难题。首先采用超音速气流粉碎新技术成功研制了超细冷气溶胶抑爆剂,平均粒度小于5μm。其次通过表面复合改性显著提高了超细粉体的稳定性和分散性,表面改性剂用量的临界质量分数为0.5%。参数测试和灭火实验表明新型冷气溶胶对火焰有强抑制、强窒息作用和对热辐射的遮隔、冷却作用,具有较强的油气抑爆灭火效能;中/小型油料火的灭火时间小于1.6s,抑爆剂用量低于60g/m^3。

冷气溶胶熄灭电火花成形机床火灾的有效性

采用自行研制的冷气溶胶灭火装置,研究冷气溶胶的产生与灭火过程以及灭火剂充装量、粒径等对灭火有效性的影响.结果表明,冷气溶胶灭火装置的冷气溶胶产生过程分为喷射释放阶段和扩散阶段,喷射释放阶段储罐内压力呈线性递减,扩散阶段储罐内压力呈指数衰减.灭火剂充装量和灭火剂粒径都对装置灭火有效性影响很大,灭火剂充装量越大,灭火速度越快,高浓度气溶胶存留时间越长.灭火剂颗粒的沉降速度与粒径平方呈正比,当灭火剂粒径低于5.0,?m时,其在空气中存留时间达到714.3,s/m以上,有利于长时间的灭火抑制和防止复燃.

冷气溶胶消防车及其应用

冷气溶胶灭火剂与气体灭火剂一样具有可压缩性、流动性、弥散性,因而具有气体灭火剂灭火应用的典型特点,同时又具有自身的优点:灭火效能比气体灭火剂高出数倍,宜于存储和可实现大流量、远距离的喷射。由此而研制出的高机动性的冷气溶胶消防车,可在扑灭楼房火灾、古建筑火灾、隧道火灾、仓库火灾、抑制泄漏出的可燃性气体爆燃爆轰方面发挥重要作用。

喷粉压力对KHCO_(3)冷气溶胶甲烷抑爆效果影响研究

为实现主动式喷粉抑爆系统的最佳抑爆效果,基于5 L管道爆炸试验平台,测试喷粉压力对碳酸氢钾(KHCO_(3))冷气溶胶分散状况的影响,并开展KHCO_(3)冷气溶胶对于9.5%甲烷-空气预混气体爆炸的抑制试验,考察了不同喷粉压力下形成的KHCO_(3)冷气溶胶对甲烷爆炸压力及火焰传播的抑制效果。结果表明:喷粉压力显著影响KHCO_(3)冷气溶胶的分散状况,进而影响其甲烷抑爆效果,KHCO_(3)冷气溶胶在低喷粉压力下难以分散且抑爆效果不佳,仅对前期火焰产生抑制作用;随着喷粉压力增加,KHCO_(3)冷气溶胶抑爆效果逐渐提升,甲烷爆炸火焰传播减缓,最大爆炸压力降低;但当KHCO_(3)冷气溶胶得到充分分散时,继续增加喷粉压力对其抑爆效果提升很小。

密闭空间冷烟雾滴沉积分布特性研究

对常温烟雾机进行了密闭棚室喷雾试验,研究常温烟雾施药技术在南方中档塑料棚室内的喷雾适应性、雾滴沉降分布规律、雾滴沉积密度及试验参数设置合理性。结果表明:雾滴沉积均匀性较好,变异系数平均为0.28;雾滴沉积密度很高,平均在31.44粒/mm2;试验参数设置基本合理。采用常温烟雾施药技术将提升设施农业病虫害防治水平。

再谈冷气溶胶灭火技术

1997年英国KIDE公司研究人员提出并进行了冷气溶胶灭火的研究工作,但由于微米级颗粒在储存中出现再次聚集及吸湿结块现象形成技术障碍难于突破,以致实验结果仅停留在小试阶段,始终无法投入批量生产。笔者借鉴文献报道,从灭火剂选择、制备超细粉体方法、储存助剂及生产条件等方面进行了深入细致的研究,取得了突破性的进展和成果。

冷气溶胶的制备与处理技术研究

冷气溶胶是近年来消防方面研究的焦点.采用气流粉碎方法制备出了满足灭火和抑爆粒径要求的超细粉体,通过选择合适的表面改性分散剂,运用透射电子显微镜,分析并讨论了不同表面改性剂浓度对分散效果的影响.结果表明:利用气流粉碎方法能制得粒度满足要求的超细冷气溶胶,在表面改性剂浓度为0.5%的情况下,其粉体分散效果较好,不易团聚.

气浮沉积技术

气浮沉积法简称AD法,是一种新近开发的表面涂层制备方法,属于热喷涂技术范畴。AD法由低真空沉积室,喷咀,粉末雾化室,机械真空泵等组成。AD法具有沉积温度低(室温),沉积率高,涂层密度高,结合强度高等优点。AD法的一个突出的应用就是制备铁电薄膜陶瓷涂层,如PZT(Pb(Zr,Ti)O3)。AD法制备的PZT涂层成分均匀,且由于沉积中的液相烧结机理而致密化。退火处理可以很好地提高PZT涂层的铁电特性。载流气体种类对PZT涂层的结合强度没有明显影响。

壳聚糖基橡胶树割面喷雾剂及其抗菌防寒效果研究

利用壳聚糖良好的成膜防寒作用和茶树油较强的抗菌杀菌作用,研究一种新型的壳聚糖基橡胶树割面喷雾剂以替代传统的橡胶树割面涂封剂。通过对割面喷雾剂的成膜性能、膜的力学性能、表面结构、耐水性、透气性等性能进行了表征,并研究了割面喷雾剂对条溃疡病主要致病菌柑桔褐腐疫霉的抗菌效果及其对橡胶树割面的防寒效果。实验结果表明,壳聚糖基橡胶树割面喷雾剂具有良好的成膜性能,形成的复合膜不溶于水,拉伸强度σ为5.3 MPa;对CO2的透过率为1.99%,对O2的透过率为13.67%;割面喷雾剂对柑桔褐腐疫霉的抗菌率可达到99.8%;经喷雾剂处理后橡胶树割面的爆皮爆胶寒害现象显著下降,死皮恢复率达90.0%。壳聚糖基橡胶树割面喷雾剂具有良好的抗菌防寒效果,并以喷雾方式代替传统涂封方式,使用方便,可为橡胶树割面保护提供新的技术方法和途径。

气雾型皮肤冷喷剂在缓解输液港无损伤针穿刺患者疼痛中的效果观察

目的探讨气雾型皮肤冷喷剂在缓解输液港无损伤针穿刺患者疼痛中的效果。方法采用目的抽样法抽取2017年2月-2018年2月在我院进行输液港输液及维护的肿瘤患者60例,将2017年2月-7月的患者分为对照组,2017年8月-2018年2月的患者分为观察组,各30例。对照组穿刺时使用复方利多卡因乳胶,观察组穿刺时使用气雾型皮肤冷喷剂。比较两组患者穿刺时疼痛评分及满意度。结果观察组疼痛评分低于对照组,患者满意度显著高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论气雾型皮肤冷喷剂能有效缓解无损伤针穿刺时的疼痛,提高患者满意度。

复方双花气雾剂的药效作用研究

目的 :探讨复方双花气雾剂的药效作用。方法 :采用小鼠浓氨水喷雾法、酚红排泌量法、冰冻法、耳廓肿胀法、豚鼠蛋清致喘法、大鼠棉球肉芽肿法、体外抗菌法等观察复方双花气雾剂的镇咳、祛痰、平喘、耐寒、抗炎作用。结果 :本品能明显延长氨雾诱发小鼠咳嗽反应潜伏期 (P <0 .0 5 ) ,明显减少咳嗽次数 (P <0 .0 1) ;能明显增加小鼠呼吸道酚红排泌量 (P <0 .0 5 ) ;明显延长鸡蛋清引起的豚鼠过敏性哮喘潜伏期 (P <0 .0 5 ) ;明显提高小鼠耐寒能力 ,提高存活率 (P <0 .0 5 ) ;并能明显抑制巴豆油所致小鼠耳廓肿胀 (P <0 .0 5 )和大鼠棉球肉芽肿 (P <0 .0 5 ) ;对金黄色葡萄球菌等上呼吸道感染常见的致病菌具有不同程度的抑制作用。结论 :复方双花气雾剂具有镇咳、祛痰、平喘、耐寒。

狭长隧道中冷气溶胶的运动过程模拟

为研究大型火灾的远程扑救问题,以1.7 m×1.8 m×180.0 m的混凝土结构为隧道实体模型,分别研究5、40μm的冷气溶胶灭火剂在无火源释放后的运动过程,研究其弥漫特性与淹没效果。磷酸二氢铵的质量流速为3.5 kg/s,空气的速度为3 m/s。运用Gambit建模,以ANSYS 15.0开展数值模拟研究,与试验结果进行对比分析。结果表明:冷气溶胶灭火剂的颗粒粒径影响隧道内不同位置处的微粒浓度;灭火剂粒径越小,其在狭长隧道前端的浓度越低,而在隧道后端的浓度越高;模拟时灭火剂的平均粒径越小,其浓度误差越低,并且模拟能检测到更低数量级的微粒浓度。

雾霾成因及严寒地区乙醇汽油对雾霾影响

本文通过分析雾霾的组成成分及其形成机理,分别研究了乙醇汽油燃烧产物气溶胶粒子、颗粒物、附加产物(醛酮等)和水分对严寒地带区域性雾霾形成的影响.研究结果表明,乙醇汽油燃烧产物对雾霾的影响也是比较严重的,在严寒地区冬季不建议过量使用乙醇汽油.

冷气溶胶灭火剂作用下狭长隧道火灾的扑救降温过程的数值模拟

为研究大型火灾的远程扑救问题,以一定尺寸的混凝土结构为隧道实型,研究了冷气溶胶灭火剂作用下狭长隧道火灾的扑救降温过程,并运用Gambit建模,ANSYS 15.0软件开展数值模拟研究,最后与公开文献中的试验结果进行对比分析。模拟结果表明:越靠近灭火剂喷口的测量点,其降温越快;最靠近喷口的测量点1在冷气溶胶灭火剂喷射过程中,其温度不断降低,最后降至36 ℃;其他测量点的温度均呈现先升高后降低的趋势,且越靠近喷口的测量点的升温时间越短、降温时间越长。与实验对比发现,4个测量点的初始温度、升温速率、升温时间、最高温度、降温时间、最低温度等参数的模拟值与实验测量值相比吻合度较好,因此,数值模拟可为冷气溶胶灭火剂的灭火性能研究提供参考。