摘要：煤炭资源作为主要的化石能源,在国家的经济发展中具有十分重要的地位。煤矿的高产高效是我国未来煤炭行业的发展趋势,而影响煤矿高产高效开采的主要问题是煤矿安全,其中采空区煤炭自然发火又是煤矿主要灾害之一,实时准确监测煤矿采空区主要指标气体体积分数对防治煤自燃具有重要意义。基于可调谐半导体激光吸收光谱技术和多路复用的锁相技术,设计了一套集成度较高的多种指标性气体实时在线分析监测系统。该系统充分利用不同气体分子的“指纹”吸收谱线特征和DFB激光器的窄线宽、快速调谐的特性,通过检测目标气体的一条孤立的吸收线实现气体体积分数的快速检测,并在系统电路设计中采用多路扫描信号以及无相位误差的正弦调制信号,实现了使用一块锁相放大器,通过分时和自动切换通道对多采样点处的CH_(4),CO_(2),O_(2),CO,C_(2)H_(2)和C_(2)H_(4)等6种指标性气体体积分数同时在线监测。在实验室分别测试了系统对6种指标气体最低检测限分别为9.9×10^(-4),4.73×10^(-4),0.12%,7.2×10^(-7),1.3×10^(-6)和1.28×10^(-5),表明该系统具有较好的稳定度和较低的检测极限。并在合作煤矿通过井下束管抽采系统将采空区的进风巷和回风巷的气样,直接通入井下气体监测系统,完成实时气体体积分数现场试验验证,试验表明该系统可为煤矿安全生产和预警提供有效的数据保障,可以满足煤矿安全检测标准要求,促进对煤自燃特征信息指标体系的建立和分级预警方法的确定,便于实现对煤自燃隐蔽火源危险程度的判识和预警。

摘要：基于超声理论与复杂可编程逻辑器件(CPLD)技术的先进测试方法,用于空气绝缘开关(GIS)现场的六氟化硫气体体积分数检测。在分析二元气体体积分数计算公式的基础上,设计完成基本测试方法,进而又提出改进的相对相位时间差测试方法。实验证明:该方法较传统方法有着成本低、精度高及实现方便等优点,并克服了一般的测试方法中电路设计复杂、受环境影响大和不便于体积分数补偿等问题,在高压工控现场有着广泛的适用性和较高的应用价值。

摘要：介绍了一种对气体体积分数进行数字化测量的新方法,分析了其工作原理及刻度方程线性化方法。在设计过程中发现,气敏元件离散性对气体体积分数的测量结果影响很大,为此,分析了由于气敏元件离散性的影响而带来的测量误差;并讨论了欲保证气体体积分数测试精确,气敏元件筛选时所应满足的条件。最后,通过一个实例对该分析方法进行了验证。

摘要：为明晰飞机货舱和高高原等低压低温环境条件下的固体火灾特性及氮气灭火有效性,利用环境实验箱开展不同环境压力(30~101 kPa)以及环境温度(-10~20℃)下PMMA燃烧及氮气灭火实验,分析环境参数对燃烧速率、火焰形态、火焰温度、灭火时间及气体体积分数等的影响机制。研究结果表明:PMMA的燃烧速率和火焰高度随着环境压力和温度的降低而降低,环境压力对火焰燃烧特性的影响会更加显著;在氮气的作用下,灭火时间、燃烧速率、CO_(2)体积分数随着环境压力和温度的降低而单调下降,火焰降温速率、临界氧体积分数、CO体积分数则随环境压力和环境温度的降低而增加。研究结果可为氮气在飞机货舱中的应用以及高高原环境下的氮气灭火系统的设计提供参考依据。

摘要：危重病人的监护需要监测病人通气功能和肺血流等情况,设计了一种装置。采用了非扩散红外线NDIR(nondispersiveinfrared)技术获取信息,旁气流式测量,再用微控制器对信息进行采集、处理,送PC机显示,可实现对病人呼吸中的CO2体积分数的无创、实时和连续监测。

摘要：为了设计一种高效充氧的离心式曝气机,采用NX建立三维模型,使用FLUENT 19.2对离心式曝气机过流部件进行多相流VOF数值模拟;选用标准k-ε湍流计算模型和SIMPLE算法,并提出曝气机混合盘相对面积比δ的概念,即离心式曝气机混合盘面积与其排出口面积之比.计算结果表明:离心式曝气机布置排出管曝气性能较未布置有明显提升,在混合盘内含气量提升了47%,验证了布置排出管的必要性.进一步研究了曝气机混合盘相对面积比对曝气性能的影响.以曝气机混合盘内气体体积分数及转轮表面压力差作为衡量曝气机性能的指标.结果表明,离心式曝气机的出口流量随着混合盘相对面积比先增大后减小,在其比值为8.377时最大,出口流量达到16.617 kg/s,该结果可对离心式曝气机的结构优化设计与充氧性能的提升起到指导作用.

摘要：设计了一种基于可调法布里—珀罗(F-P)腔的气体体积分数测量方案:引入标准光栅作为参考,解决了F-P腔选频特性受温度影响的难题;利用谐波检测的方法提高了测量的灵敏度;可以用于多种气体体积分数的检测;最后,利用乙炔气体进行了实验验证,取得了较好的效果。

摘要：针对锂离子电池在民航运输过程中的热安全问题,利用自主设计的灭火测试平台,以21700型单体锂离子电池为研究对象,开展水蛭石分散液(AVD)灭火剂抑制锂离子电池热失控有效性试验。探究在第1节锂离子电池(B1)发生初爆与燃爆的两个关键节点释放AVD灭火剂对高温特性与烟气体积分数变化的影响。研究结果表明:AVD灭火剂主要通过隔氧窒息、隔离可燃物与吸热冷却3方面共同作用来抑制锂离子电池热失控及热传递。相对于空白试验,B1初爆后释放AVD灭火剂,B1表面温度峰值降低71.9%;B1燃爆后释放AVD灭火剂,第2节锂离子电池(B2)表面温度峰值减少74.7%。而CO的体积分数最高值分别下降86.7%和54.1%,有效减少了试验过程中有毒气体的生成量。同时,施加AVD灭火剂后,O 2消耗量与CO 2生成量减少。

摘要：针对污水处理问题,为提升曝气充氧效果,采用NX建立三维模型,使用Fluent对过流部件进行多相流VOF数值模拟,选用标准κ-ε湍流计算模型,从离心式曝气机混合室内部的压力、出口流量、工作池内气体体积分数等方面,研究了方形和圆形两种形状的排出管对曝气性能的影响。结果表明,当排出管采用方形管时,压力差相较于圆形管提升12.8%,平均流速提升了67.4%,排出管出口处的气体流量增加了7.56 m^(3)/h,气体体积分数提升了9.7%。研究结果对离心式曝气机设计制造的经济性及运行高效性具有指导意义。

摘要：柱塞泵中各流动区域内油液的气体体积含量对柱塞泵的振动、噪声及寿命具有重要影响;以某型变量柱塞泵为研究对象,建立了流动的数学模型,在不同吸油压力、转速、斜盘倾角等工况下对柱塞泵流动区域内油液的气穴含量进行仿真分析及计算;结果表明,各种工况下,配流盘中的流动区域内气体体积含量均最高,最容易发生空化及气蚀;吸油口压力降低时,各流动区域气体体积分数含量显著增大,尤其在配流盘腰型槽边缘处,空化导致的气蚀几率大大增加,容易导致配流盘与缸体配合处发生损坏;而当转速提高或斜盘倾角增大时,除配流盘吸油腰槽内气体体积含量有一定增大外,其他流动区域内油液的气体体积含量变化不大,影响有限,为抗气蚀配流盘和泵吸油流道的设计提供了理论依据和思路。