太空环境下锂离子电池热失控与火灾的研究展望

综述了锂离子电池的热失控机理,介绍了由于电池内部电解液、电池隔膜和电极材料分解的链式热反应过程而引发的热失控和火灾现象。同时,讨论了锂离子电池在微重力太空环境中可能产生的烟黑浓度倍增,加速火蔓延,火焰喷射等极端火行为。进而探讨了开展锂离子电池的低压、落塔和抛物飞行等地面实验模拟太空微重力燃烧的方法可行性,建立数值模型预测太空微重力环境下锂离子电池热失控临界条件与火灾行为的必要性,以及如何通过基础研究科学地指导空间站电池热管理和消防系统的设计。     

Recent application of Computational Fluid Dynamics (CFD) in process safety and loss prevention: A review

In recent years, significant progress has been made to ensure that process industries are among the safest workplaces in the world. However, with the increasing complexity of existing technologies and new problems brought about by emerging technologies, a strong need still exists to study the fundamentals of process safety and predict possible scenarios. This is attained by conducting the corresponding consequence modeling and risk assessments. As a result of the continuous advancement of Computational Fluid Dynamics (CFD) tools and exponentially increased computation capabilities along with better understandings of the underlying physics, CFD simulations have been applied widely in the areas of process safety and loss prevention to gain new insights, improve existing models, and assess new hazardous scenarios. In this review, 126 papers from 2010 to 2020 have been included in order to systematically categorize and summarize recent applications of CFD for fires, explosions, dispersions of flammable and toxic materials from accidental releases, incident investigations and reconstructions, and other areas of process safety. The advantages of CFD modeling are discussed and the future of CFD applications in this research area is outlined.     

维修时间不确定性下配电网灾后维修队安排的鲁棒恢复研究*

为最小化灾后配电网损失量，准确描述完整维修队工作时间（分为路途时间与具体维修时间），依据台风路径对维修队所需路途时间进行分类，并利用期望概率描述具体维修时间的不确定性。建立2阶段分布式鲁棒优化模型，采用CCG算法分析国内某地区配电网算例发现:考虑维修时间不确定性可以有效减少配电网损失量。     

燃煤电厂烟尘超低排放技术措施研究

针对越来越严格的环保要求，介绍了原有的除尘技术，并对除尘器新技术改造方案进行了说明，其中重点对电袋复合代替静电除尘技术、在静电除尘器中增置旋转电极、更改工频电源为高频电源、在电除尘器前加装低温换热器、脱硫后增加湿式电除尘器技术等方案进行比较分析。为了达到超低排放要求，对不同的烟尘超低排放实践工艺进行了说明，并结合东部沿海地区可再生能源发展空间有限的实际情况，提出加快推广超低排放技术在现有燃煤电厂的应用，实现传统煤电产业和环保产业的转型升级。     

利用卫星遥感评估广西壮族自治区SO_2减排成效

基于2005—2012年OMI卫星遥感PBL SO2柱浓度数据分析了广西壮族自治区SO2污染的时空格局和变化特征,并结合燃煤火电厂SO2排放模型估算与工业经济增长数据,在时间、空间尺度上分析了自治区内不同区域的SO2污染对火电厂烟气脱硫政策的响应以及所呈现出的减排成效。结果表明,广西因火电厂脱硫政策驱动的SO2污染改善具有显著的空间异质性,自治区内高污染区的SO2浓度在2011—2012年出现了显著下降,而低污染区的SO2浓度则在8年中持续增长;排放模型估算结果显示,烟气脱硫驱动的火电厂SO2减排贡献将在2008年后持续下降,而遥感观测结果显示,广西全区SO2半年浓度均值总体呈现波动上升趋势,2005—2012年浓度增加了8.6%、年均增长约0.9%;综合工业经济增长数据发现,近年来其他工业源的增量排放已给广西SO2减排带了新挑战,而这一变化仍未得到相关决策部门关注,存在明显缺陷的SO2统计排放量数据尚未得到修正。针对上述污染变化新特征,政府相关部门应引起足够重视,尽快更新完善污染源信息并启动针对其他污染源的限排措施,以确保环境持续改善。     

阴角邻面火灾作用下L型钢管混凝土柱耐火极限研究

运用有限元软件ABAQUS计算L形带肋钢管混凝土柱阴角相邻两面受火全过程下的耐火极限,分析了阴角邻面受火方式下构件内部温度场和应力场的变化规律,在此基础上分析荷载比、宽厚比、计算长度、加劲肋纵向间距、荷载偏心率、荷载角等参数对耐火极限的影响规律。数据表明:荷载比、计算长度对构件耐火极限影响较大,随着荷载比和计算长度的增大,耐火极限基本呈线性下降;加劲肋间距对构件耐火性能影响较小;由于L形柱的特殊形式,偏心荷载对耐火极限的影响规律较复杂,荷载作用点偏向低温区可以提高耐火极限。     

不同火灾规模下隧道水幕线性喷水强度的研究

为了探究火源功率和水幕线性喷水强度对烟气特征参数和水幕阻烟隔热能力的影响，以全尺寸隧道为研究对象，采用FDS数值模拟方法，还原验证了前人使用的小尺寸模型，研究了20组工况下烟气特征参数变化的规律。研究结果表明:根据相似性原理还原后的全尺寸模型在相同工况下的模拟结果与小尺寸实验基本一致；水幕系统降低遮光率的效果随线性喷水强度增加而增强，当线性喷水强度增至一定程度时，遮光率和隔热效率无明显变化；对于中、大型规模火灾，水幕有效作用时间出现减少的情况；火源功率为5，20，30 MW的小、中、大规模的隧道火灾，综合考虑经济性和水幕效果，建议分别选择水幕的线性喷水强度为8，14，16 L/(s瘙
簚m)。     

基于火探管式的锂离子电池灭火技术研究

为研究锂离子电池灭火方案,基于火探管灭火技术同时利用新型清洁灭火剂Novec 1230,组装成火探管灭火系统。在灭火测试平台上以功率为200 W的电热管作为外热源引发单电池或电池模组热失控,通过改变火探管的布置位置,记录相应的灭火行为以及灭火效率,并对实验结果进行了分析。研究结果表明,当火探管灭火系统直接布置在电池正上方时,在起火后的5.6s内控制火情;随着灭火剂用量增加可以显著降低体系温度,防止电池复燃以及连锁热失控现象发生;火探管有效覆盖区域外的失控电池作为热源将继续加热临近电池,引发连锁热失控,造成灭火系统失效;根据电池热失控后的燃烧行为以及传热行为,提出相应的火探管灭火系统复合方案。     

燃煤电厂超低排放气态污染物监测技术综述

介绍了燃煤电厂超低排放气态污染物监测系统的采样系统和分析单元,分析了其各自的优缺点。对稀释抽取式、冷干抽取式和热湿抽取式3种采样方法,以及非分散红外吸收法(NDIR)、非分散紫外吸收法(NDUV)、紫外差分吸收法(DOAS)、紫外荧光法(UVF)和化学发光法(CL)5种分析方法进行对比。结果表明,冷干抽取式+紫外差分法以及稀释抽取式+紫外荧光法+化学发光法可以较好地符合燃煤电厂超低排放监测的要求。     

振荡辐射下PMMA 热解与着火过程研究

采用正弦波变化振荡的辐射热流,对热厚PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的热解和着火过程进行研究,同时采用数值模拟,对实验结果进行验证和补充。结果表明,表面温度和深度温度随着时间而增加,温度由于周期性的辐射而发生振荡,而振荡幅度随着深度的增加而衰减;表面温度与深度温度振荡存在时间延迟;着火时间随着热流振荡周期的增大而减小,主要由于平均热流密度随着周期增大而增大。