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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
钟茂华 程辉航 陈俊沣 韩玉珍
全尺寸实验能够获取实体车站火灾过程中的烟气扩散特征参数，为研究烟气扩散理论和防排烟设计提供了重要的数据支撑。随着地铁车站规模扩大、结构日趋复杂、客流量激增，车站火灾的防排烟控制和大客流疏散设计难度增大，运用全尺寸实验方法支撑地铁火灾防控技术和保障地铁火灾安全具有重大理论和实践价值。该文通过总结已开展的一系列全尺寸实验经验，提出了地铁车站火灾全尺寸实验设计方法，并介绍了全尺寸火灾实验在实体地铁工程的站厅、站台、车站隧道和设备区的火灾安全优化中的应用案例。
关键词：
地铁车站 火灾 全尺寸实验 工程实践
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
龙增 刘畅 杨宇轩 仇培云 陈嘉诚 钟茂华
为研究特殊结构地铁车站火灾烟气蔓延特性,在某含阶梯式站厅的岛式车站内开展不同火灾场景下的全尺寸现场实验,通过分析烟气温度、烟气层高度、烟气扩散时间等重要参数,研究站台及阶梯式站厅2种火灾规模下车站各区域内的烟气扩散情况.结果表明:受自北向南的自然风压影响,站台起火时烟气在火源南侧积聚,导致站台南侧区域温升较大,下风向的3#楼扶梯处烟气层不稳定,火灾烟气扩散至连接通道;阶梯式站厅起火时,北侧出入口Ⅰ危险性较低,烟气未扩散至连接通道和站台内.研究结论可为该结构车站的防排烟设计提供实验数据支撑.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
龙增 刘畅 杨宇轩 仇培云 陈嘉诚 钟茂华
为研究特殊结构地铁车站火灾烟气蔓延特性,在某含阶梯式站厅的岛式车站内开展不同火灾场景下的全尺寸现场实验,通过分析烟气温度、烟气层高度、烟气扩散时间等重要参数,研究站台及阶梯式站厅2种火灾规模下车站各区域内的烟气扩散情况.结果表明:受自北向南的自然风压影响,站台起火时烟气在火源南侧积聚,导致站台南侧区域温升较大,下风向的3#楼扶梯处烟气层不稳定,火灾烟气扩散至连接通道;阶梯式站厅起火时,北侧出入口Ⅰ危险性较低,烟气未扩散至连接通道和站台内.研究结论可为该结构车站的防排烟设计提供实验数据支撑.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
岳顺禹 龙增 仇培云 钟茂华 华福才
随着中国地下空间工程建设速度加快,在施工过程中存在的独头隧道数量逐年增加。为研究地铁施工阶段形成的独头隧道中发生火灾时的烟气蔓延特性,在某地铁隧道施工区间开展全尺寸现场火灾实验,通过分析隧道整体温度分布、风速分布、烟气层高度等参数并结合现场观测,研究烟气在独头隧道内的扩散和沉降规律。结果表明:在自然通风条件下,烟气向隧道封闭端方向扩散速度慢于向连通端方向扩散速度,扩散速度差异随火源距封闭端距离增加而减少。连通端方向的顶棚烟气温度衰减速率慢于封闭端。烟气在连通端的分布基本符合指数衰减模型,而在封闭端产生明显的蓄积现象,形成一段烟气层高度低至1.5m以下的危险区间,这是烟气控制和火灾应急中的重点区域。
关键词：
火灾 全尺寸实验 烟气扩散 独头隧道
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈俊沣 程辉航 魏旋 温亲玮 吴乐 刘畅 钟茂华
在某大断面公路隧道开展火灾全尺寸实验,评估实验中的温度测量误差.利用同一工况的多次重复实验获得了火灾场景下隧道内的温度分布,随后利用统计学方法量化评估了隧道不同区域、不同时间的纵断面温度数据的误差.结果表明:隧道火灾全尺寸实验中温度数据误差最大可达到±20℃,最大相对误差可达40%.自然风和火源功率波动是影响温度数据不确定性的2个重要因素,并直接导致了烟气前锋到达阶段和火源功率衰减阶段温度数据标准差的显著增大.火源的上下风向区域温度数据的标准差存在较大的差异.上风向烟气扩散容易受到风速波动干扰,温度数据相对误差可达到20%.研究结果可为隧道全尺寸实验数据准确度评估和误差分析提供支撑.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
刘畅 钟茂华 林鹏 龚远平 田向亮 阴彬 龙增 杨宇轩
为研究水利水电工程洞室群连接节点的火灾烟气蔓延特性,在某水电站地下洞室分岔型隧道开展全尺寸现场实验,通过分析各隧道区段温度分布、烟气层高度等参数并结合现场观测,研究烟气由分岔节点向连接隧道的扩散和沉降规律.结果表明:分岔隧道火灾危险性受坡度结构和通风条件的影响,起火位置上风向隧道烟气温度稳定衰减且分层作用明显;下风向隧道烟气与空气的掺混破坏了烟气稳定分层结构,烟气沉降加剧并形成趋于均一的竖向温度分布,上坡结构导致烟气沉降作用更为明显,2#隧道中3m高度以下的烟气温度沿纵向反而呈现升高趋势.防排烟设计中应综合考虑不同隧道区段火灾危险的差异性,在实验火灾规模下,上风向隧道烟气层高度保持在4.2m,下风向低温烟气区域面临较高危险性,烟气层高度均降低至1.5m以下;2#隧道的上坡结构进一步加剧了烟气沉降,起火2min后即降低至0.8m以下,是烟气控制和火灾应急中应考虑的重点区域.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨宇轩 刘畅 仇培云 龙增 钟茂华
针对含坡度隧道火灾烟囱效应和阻塞效应对烟气扩散影响机理欠明确等问题,该文以国内某城市轨道交通线路为研究对象,开展了车辆阻塞下的全尺寸火灾实验研究.通过改变通风方式和车辆的阻塞状态,重点研究了气流速度、烟气温度竖直分布、烟气层分布和烟气蔓延时间等问题.结果表明通风方式和车辆阻塞效应均会使火灾区域的流场产生变化,进而对气流速度、烟气分布和烟气蔓延时间造成影响,此外该文建立了烟气蔓延速度模型,揭示了车辆阻塞条件下含坡度隧道的火灾烟气特性和运移扩散规律,可为地铁火灾烟气控制和人员疏散提供数据和理论支撑.
关键词：
隧道 坡度 阻塞 火灾 全尺寸实验
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
潘荣亮 王亚南 岳顺禹 冉辰皓 程辉航 钟茂华
中国高铁隧道具有明显的高拱顶、大断面特点,为研究上述特征作用下高铁隧道火灾烟气纵向流动与温度分布特征,该文依托渝湘高铁重庆至黔江段的白家山隧道开展了全尺寸高铁隧道火灾实验,获取了火灾烟气在纵向方向上的蔓延速度与温度分布特征。研究发现:尽管高铁隧道净高、横截面积较常规公路隧道变大,高铁隧道火源热释放速率对烟气纵向蔓延的速度仍然起到重要作用。高铁隧道内火灾烟气温度在垂直方向上呈现出经典的“top-hat”分布,并且随着烟气远离火源位置,烟气垂直方向温度的“top-hat”分布特征逐渐趋于一致。此外,该文划定了高铁隧道热烟气纵向流动的一维过渡射流区(区域Ⅱ)与一维临界射流区(区域Ⅲ)分界线,探究了现有狭长受限空间内火灾烟气纵向流动与温度分布模型在高铁隧道火灾领域的适用性并分析误差原因,调整了适用于高铁隧道射流区域Ⅲ的热烟气温升纵向衰减模型,研究成果为评估高速铁路隧道内火灾烟气纵向蔓延对人员疏散的影响提供了数据和理论支撑。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
庞照宇 幸雪松 武治强 马茂原 毛良杰
随着深层油气资源的勘探开发，多钻遇非均质性强、可钻性差等复杂难钻地层，从而导致钻头适应性差、钻井效率低下，大幅延长钻井周期和钻井成本。因此，针对非均质地层钻头适应性差等问题，该研究利用全尺寸钻头实验架，开展了多类非均质岩心全尺寸钻头破岩实验，对比分析了不同非均质性地层对PDC钻头动力学特性（动态钻压、扭矩、进尺和三向加速度）的影响。研究结果表明：PDC在穿越地层交界处时，会产生剧烈的振动；从软地层穿越到硬地层，PDC钻头的激振要比从硬地层穿越到软地层更强；两种地层性质之间的差距越大，PDC钻头穿越两种地层交界处时振动越强。研究结果可为非均质地层钻进钻头选型提供一定的理论指导。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
温凯 陈缪
针对无人机培训教学的需求,研制了一款适用于无人机教学的全尺寸四旋翼无人机教学平台,并开发了配套的课程。该平台实现了将无人机带入课堂,并真实飞行,增加了无人机操作的安全性和便捷性。配套课程能够通过与无人机互动实现相关基础知识和理论的学习。该平台建立了逼真的飞行操作环境,具备教学和实时显示功能,可完成无人机的各种训练操作程序,既满足培训要求,又节约费用、降低风险,可以大大提高无人机培训效率,缩短培训时间。
关键词：
四旋翼无人机 教学平台 课程开发
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
龚攀 司明达 尹圣铭 张茂 唐学峰
采用铜模吸铸法制备了块体Zr_(41.2)Ti_(13.8)Cu_(12.5)Ni_(10)Be_(22.5)非晶合金,通过室温压缩实验研究了直径和高径比两种尺寸因子对非晶合金压缩变形行为的影响。研究结果表明,非晶合金存在尺寸效应,即随着高径比和直径的增大,试样内部的应力加载方式和剪切带密度发生改变。直径和高径比较小的试样内部剪切带更加密集,可实现剪切带的稳定扩展,进而呈现更高的塑性。屈服强度受尺寸因子影响较小,几乎保持不变。该实验融合了材料制备和表征等多方面知识,有利于学生对基础知识的理解,培养科研思维、逻辑推理和多因素思考能力,有利于他们接触新材料前沿领域知识。
关键词：
非晶合金 尺寸效应 塑性 综合实验
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
娄敏 张耘晗
依据新工科人才培养要求,围绕提高学生实践能力和创新能力目标,设计了海洋结构物动力综合创新性实验。该实验不仅可对课堂理论知识进行强化和巩固,还提高了学生的实践能力,使学生掌握了电测法测试技能及信号处理技能。通过实验拓展,开发了一系列创新性实验,激发了学生的学习积极性,提升了学生的创新能力。
关键词：
海洋结构物 自振频率 动力响应 电测法
[期刊] 物流技术
[作者]
刘琼琼
介绍了自动引导车辆AGV在我国先进制造业发展过程中的优势，以及几种常见的AGV导航方式和底盘结构。通过对项目实际需求的分析，确定了AGV的尺寸、通讯方式、导航方式以及安全防护的详细方案。分别对AGV电气控制系统的5个组成部分进行了阐述，介绍了电气原理图的设计和程序的编写，并分析了影响电气系统稳定性的因素。最后提出了大尺寸AGV有待解决的精确定位的难点。
关键词：
大尺寸AGV 电气控制系统 半在线
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