川西高原公路隧道海拔高度分级

低温缺氧是川西高原公路隧道建设面临的主要难题,由于尚无高海拔隧道设计规范,隧道保温与供氧分级设计缺乏依据,存在盲目性。优选了气管氧分压、最冷月平均气温与最大冻结深度3个分级指标,依托川西高原3座典型隧道6个隧址区不同海拔高度长期监测与已有气象资料对比分析,明确了三个分级指标与海拔高度存在良好的对应关系。提出了2 100 m和4 200 m的海拔高度分级指标,将川西高原公路隧道分为一般海拔、高海拔和超高海拔,给出了不同等级海拔高度相应的排水防冻和制氧供氧措施。海拔分级标准与防冻供氧方法可为川西高原新建隧道设计与施工提供依据,降低隧道施工工期,保障隧道使用寿命与运营安全。     

民用飞机缺氧生理学与供氧问题研究

本文阐述了缺氧问题对飞机安全飞行带来的危害,并从人体生理学角度出发对缺氧问题进行研究,得出气管氧分压、肺泡氧分压、血氧分压三个指标是影响人体供氧的重要因素,并分析不同座舱高度对上述三因素的影响。基于前述研究,对航空供氧相关适航条款进行解读,提出了通过加压或供氧等措施来解决航空缺氧问题,并给出具体的供氧措施。     

弥散供氧流动特性及其富氧效果

研究了大空间局部圆形出氧口弥散供氧流动特性及其富氧效果.弥散供氧轴向最大速度和氧气轴向最大浓度均随轴向距离增加而衰减,且在轴向x=0~0.6 m范围内具有很大速度梯度和浓度梯度.不同出流速度下弥散形成的富氧区域形状是相似的,较小管径下富氧区域下游的浓度轮廓更接近“半椭圆”形,弥散范围更大;拟合得到富氧区域外边界扩展半宽度随轴向距离变化的关系式及富氧面积随出流流量变化的关系式.相同流量的富氧采用双出氧口弥散形成的富氧面积比单出氧口弥散形成的富氧面积减少约10%;相同流量的富氧以6 mm管径弥散形成的富氧面积比8 mm管径的富氧面积增加约10%.     

草木沟隧道温度场实测与分析

为了探究寒区隧道贯穿运行后温度场的演化规律,以吉图珲铁路草木沟隧道为研究对象,根据现场温度实测数据,采用ANSYS有限元软件建立等比例隧道温度场模型。基于热传导理论分析影响温度场演化的主要因素,采用控制变量法计算得出不同冻结期、有无列车风及不同外界气温条件下隧道纵向和径向温度场的分布规律。研究结果表明：隧道实测断面温度呈正弦规律分布,距衬砌表面越远,温度振幅越低;隧道全线冻结期内仅有280 m温度处于0 ℃以上,故需对隧道全线进行防寒保温措施;隧道洞口段冻结深度与冻结时长、外界气温密切相关,冻结时间越长冻结深度越深,极端气温下洞口冻结深度最高可达8.2 m;列车风速对冻结深度影响较小,但列车风的影响不容忽视。研究成果可为草木沟隧道冻害整治提供理论数据支持。     

脉冲式供氧装备供氧防护性能评价与分析

运用环境模拟方法,了解和掌握新型供氧装备的防护性能。通过低压舱模拟不同的高空环境,机械肺模拟人体呼吸。其间利用脉冲式供氧装备对机械肺进行供氧。实验过程中,采集面罩氧分压、面罩氧浓度等数据,并对数据进行分析。实验结果表明, 脉冲式供氧装备在供氧过程中,受高度和通气量影响比较大。供氧装备适应高度自动调整供氧量性能不佳。供氧装备操作繁琐,应在满足人体呼吸需求的基础上,予以简化。     

电子脉冲式供氧装备供氧防护性能实验评价

运用环境模拟方法,了解和掌握新型供氧装备的防护性能。通过低压舱模拟不同的高空环境,机械肺模拟人体呼吸。其间利用脉冲式供氧装备对机械肺进行供氧。实验过程中,采集面罩内氧分压和氧浓度等数据,并对数据进行分析。实验结果表明,脉冲式供氧装备在供氧过程中,受高度和通气量影响较大。在较高高度上,供氧装备适应高度自动调整供氧量的性能,难以满足生理学要求。供氧装备操作繁琐,应在满足人体呼吸需求的基础上,予以简化。     

矿用救生舱供氧系统设计

围绕矿用救生舱氧气供给方案,介绍了基于压风供氧系统和高压压缩氧气共同供给完成系统的设计方案。通过理论计算来设计一种为密闭空间人员生存提供氧气的系统,满足矿用救生舱的供氧需求。有效解决了煤矿发生瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出、火灾、塌陷等灾害性事故时避险人员的人身安全问题。     

浅埋扁平超大断面隧道围岩变形及核心土开挖合理长度研究

以重庆轨道交通5号线3标里程DK18+138.948~DK18+191.964区间浅埋扁平超大断面隧道工程为依托,对隧道围岩变形及双侧壁导坑法预留核心土开挖合理长度进行研究.采用数值分析软件MIDAS-GTS建立了核心土长度分别为20m、25m、30m隧道三维实体模型,将计算值与现场实测数据进行对比,验证了本文方法的正确性和有效性.通过地表沉降、围岩变形、掌子面附近拱顶下沉、掌子面挤出位移等方面综合分析,最终确定依托工程双侧壁导坑法核心土开挖的合理长度为25m,且不宜大于研究段隧道长度的1/2.本文的方法和结论为此类扁平超大断面隧道核心土留设合理长度问题的研究提供参考,并为施工提供理论支持.     

高原低气压环境局部弥散供氧特性

基于实验和模拟研究了高原低气压环境富氧室内局部弥散供氧圆形出氧口供氧特性.结果表明,高原低气压环境局部弥散供氧流动轴向最大速度和氧气摩尔浓度均随轴向距离增加而衰减,且在轴向0~1.5m范围内具有很大的速度梯度和浓度梯度.不同海拔高度上弥散供氧形成的富氧区域形状是相似的,为"半椭圆"形,经分析得到了富氧面积随出氧流量与氧气扩散系数变化关系式.相同流量的富氧采用双出氧口弥散形成的富氧面积比单出氧口弥散形成的富氧面积少,且海拔越高富氧面积减少量越大.以上研究结果可为高原低气压环境富氧室供氧设备布置、安装,检测装置设计提供参考.     

热位差以及洞口净压差影响的寒区隧道温度场研究

为探究寒区隧道温度场分布规律,对国内26座已建成寒区隧道温度场实测数据进行了统计.在考虑隧道进出口高程差引起的超净压差和洞内外温差导致的热位差时,寒区隧道洞内纵向温度场呈不对称分布规律明显,低洞口段洞内纵向负温距离明显高于高洞口段.通过理论分析和数值计算并与实测数据进行对比发现:超净压差以及热位差越大,隧道纵向温度场不对称性分布越明显,且当低洞口端存在大气自然风时隧道纵向温度场不对称性更加突出.     

多晶TiO2氧敏特性及其机制的研究

研究了多晶金红石ＴｉＯ２氧敏半导体材料的氧敏特性及其机制。结果表明，表征ＴｉＯ２导电机制的特性参数ｍ并非常数，它与杂质浓度、温度、氧分压等多种因素有关，本文认为，ＴｉＯ２的主要眯缺陷由不同电离状态的氧空位所构成，该模型可以解释有关的实验结果。     

高海拔地区铁路隧道施工期围岩热流密度数值模拟研究

冷负荷预测是隧道施工的重要任务,目前传统隧道冷负荷预测方法无法满足高海拔铁路隧道施工环境。为高海拔铁路隧道的冷负荷预测提供准确方法,本文建立一个热湿耦合多孔介质模型,考虑围岩孔隙率和低压环境对隧道围岩热流密度的影响。建立高海拔铁路隧道围岩热流密度预测模型。分析渗流水和衬砌的存在对围岩热流密度的影响,对比不同环境参数对围岩热流密度的影响。结果表明,隧道的冷负荷取决于围岩的热流密度。预测模型可以准确计算隧道围岩热流密度,其均方根误差（RMSE）为0.573 W/m2。围岩渗流水和衬砌对隧道热湿环境产生显著影响。压力对围岩热流密度的影响最小。围岩温度每升高10 ℃时,围岩初始热流密度增加了58.74 W/m2。此外,每当隧道目标温度增加4 ℃或孔隙率增加0.1,分别导致围岩初始热流密度减少了23.5和0.14 W/m2。本文可以为实际高海拔铁路隧道工程的冷负荷预测提供新的理论方法和参考依据。     

高原低气压环境室内富氧的安全氧气体积分数上限

为了解决高海拔地区的富氧安全问题,通过实验模拟高原低气压环境,研究了滤纸、棉布和涤卡在富氧环境下燃烧速度的变化情况. 由实验可得,氧分压不变时,随着海拔的升高,材料的燃烧速度显著加快. 结果表明,在高海拔地区,富氧到与一个标准大气压中氧分压一致,会产生火灾危险. 通过对实验数据的分析,得出了高原低气压环境下室内富氧的安全氧浓度上限.     

钢铁企业氧气系统动态仿真

分析了钢铁企业氧气发生、储存和使用的特点,建立了氧气系统动态数学模型,开发了调试简单的氧气仿真系统,并对一个联合钢铁企业氧气系统进行了实例计算·实例仿真计算结果表明:生产能力比平均使用量大得越多,PID调节越有效;工作压力、管网体积、炼钢用氧作业模式,对氧气放散率影响十分明显·最大工作压力提高04MPa,放散率减少53%;管网体积增加3750m3,放散率减少16%;1号转炉的作业曲线向前平移28h,放散率减少了20%·     

高海拔列车上列车员脑组织氧饱和度的无创检测

研究青藏铁路车厢内供氧是否能减轻缺氧对列车员脑组织的损伤。采用自主开发的近红外组织氧无损监测仪检测了在低海拔(平均海拔0.5～2.0km)路段和车厢内供氧的高海拔(平均海拔3.0～5.0 km,车厢内氧浓度维持在23%～25%)路段的列车员脑组织氧饱和度(rSO2),同时用脉搏血氧仪无创检测列车员指端脉搏血氧饱和度(SpO2)。高海拔路段同低海拔路段相比,rSO2平均下降3.6%,SpO2平均下降3.7%。这表明:车厢内供氧缓解了高原缺氧,但因个别列车员脑组织rSO2仍显著下降,所以对青藏铁路列车员的脑保护仍待研究。     

双向互为逃生通道的地铁区间隧道通风排烟方式实验研究

为验证发生事故隧道纵向通风、非事故隧道正压送风的气流防烟模式的有效性,通过以类矩形地铁区间隧道为原型,建立了1：3的实体试验平台,对两种纵向通风模式的防烟效果、非事故隧道沿程温度及联络通道口温度变化对比分析。结果表明：事故隧道纵向通风、非事故隧道正压送风这种有效的气流防烟方法既可在无空间设置防火门的地铁区间隧道得以应用,也可以作为常规地铁区间隧道防火门损坏后降低火灾危害的应急手段。可见在有效的正压送风模式下,事故隧道纵向通风临界风速为1.6m/s,1#A联络通道口临界风速为1.7m/s,1#B联络通道口临界风速为1.8m/s,该参数可以为地铁区间隧道风机提供选型依据。     

考虑流固耦合效应的浅埋矩形顶管隧道开挖稳定性分析

为进一步研究流固耦合效应下浅埋矩形顶管隧道开挖面稳定性,结合南通世纪大道站矩形顶管过街通道工程,通过现场监控、数值模拟和理论分析等手段,分析了饱和砂层中流固耦合效应对开挖面极限支护力、破坏模式及孔隙水压力的影响.结果表明:支护应力比的减小将导致开挖面位移呈现3个阶段发展形式,致使开挖面前方孔隙水压力减小,最终导致其整体...     

养鱼池“水呼吸”耗氧速率的研究

测定了同一水样在不同水温下、不同水样在相同水温下及不同水样在不同水温下的“水呼吸”耗氧速率．并在此基础上采用回归分析，研究了主养链鱼和鳙鱼的池塘的“水呼吸”耗氧速率与水温、化学耗氧量和透明度三者的相关性．结果表明：“水呼吸”耗氧速率与水温呈指数关系，与化学耗氧量呈直线关系，与透明度的关系受水色的影响．同时建立了多元非线性回归方程