飞行员双人高空供氧方案实验评价

评价飞行员双人高空供氧方案的供氧防护性能。假人穿个体防护装备,采用新型供氧方案,先后在低压舱内完成4项试验:1分子筛产氧供氧性能实验;2气氧供混合氧性能实验;3气氧供纯氧性能实验;4加压供氧性能实验。结果氧气系统的供氧分压大于20.0 kPa(在12.0 km高度以下)和16.0 kPa(在12.0 km高度以上)。吸气阻力小于490 Pa(假人肺通气量20.0 L/min)和578 Pa(假人肺通气量30.0 L/min,1.8 km高度以上)。说明该高空供氧方案满足地面约18.0 km高度两名飞行员供氧防护要求。     

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。     

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。     

军用战机机上人员吸入气CO2浓度的仿真研究

人体吸入过高浓度的CO_2气体会产生不良反应。航空供氧防护领域往往重点关注供氧装备的氧气浓度,忽视了CO_2浓度。特别是机上人员处于高度紧张或运动状态下,呼出CO_2气量增加,将直接影响面罩内的CO_2浓度。为保证面罩内CO_2浓度符合航空标准的要求和确保机上人员的用氧安全,通过仿真和实验验证的方法,研究了机上人员处于安静状态和运动状态下,面罩内CO_2浓度的动态变化情况。数学模型表明,吸气相面罩内CO_2浓度取决于飞行高度、呼吸流率和吸入气体积等参数。动态仿真和实验验证表明,安静状态下呼吸,机上人员的面罩CO_2浓度接近或超过军标规定。可见,供氧装备应增加机上人员安静呼吸状态下的供氧量,可稀释面罩内存留CO_2气体,降低其浓度,确保供氧防护安全。     

民用飞机旅客氧气系统研究

民用飞机在座舱失压的紧急情况下,旅客氧气系统可以为旅客和乘务员提供呼吸用氧。本文根据CCAR25/121、TSO及SAE等相关要求,从旅客氧气系统的面罩抛放高度、供氧量分析计算、供氧方式选择、旅客氧气面罩布置等方面对民用飞机旅客氧气系统设计进行了探讨。     

民用悄机相旅客氧气系统研究

民用飞机在座舱失压的紧急情况下，旅客氧气系统可以为旅客和乘务员提供呼吸用氧。本文根据CCAR25／121、TSO及SAE等相关要求，从旅客氧气系统的面罩抛放高度、供氧量分析计算、供氧方式选择、旅客氧气面罩布置等方面对民用飞机旅客氧气系统设计进行了探讨。     

不同氧浓度和温度下侏罗纪煤氧化动力学参数规律

为了研究不同氧浓度和温度下侏罗纪煤的氧化动力学参数,在不同供氧条件下的基础上,通过程序升温氧化实验装置,应用化学反应动力学原理,计算出我国典型侏罗纪煤样的耗氧速率及氧化反应动力学参数。结果表明,各煤样的表观活化能随温度及供氧浓度变化而变化。当供氧浓度一定时,各煤样氧化反应的表观活化能在30～60℃和大于70℃2个温度段内各不相同并呈分段性,前者大于后者。若供氧浓度变化时,当供氧浓度大于10%时,各煤样氧化反应的表观活化能都比较小,且随着供氧浓度的改变其变化较小;供氧浓度在5%～10%时,各煤样氧化反应的表观活化能随供氧浓度的降低呈明显增加趋势,说明低氧条件下,煤的氧化过程发生了变化,从而进一步抑制了煤的氧化反应。     

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.     

喷射式风沙风洞及列车格栅防风沙试验研究

针对现有漏沙式风沙风洞和扬沙式风沙风洞的沙尘浓度在高度方向上不均匀的问题，设计一种喷射式风沙风洞试验装置，即采用喷砂机将沙尘均匀地喷射到风洞试验段，通过调节喷砂机压力来控制沙尘浓度.测试了不同风沙风洞试验段风沙浓度随高度的变化规律，结果表明，格栅不同高度的风沙浓度差异不超过10%，这说明喷射式风沙风洞在不同高度下能形成均匀的风沙面.将喷射式风沙风洞用于某列车格栅过滤效率测试，研究了格栅过滤效率随风速和风沙浓度的变化规律，结果表明，风速为6～12 m/s时，格栅过滤效率随风速和风速浓度的增加而增加.     

超声波刮治机所引发气溶胶的时空分布特性

对牙周科诊疗过程中使用超声波刮治机所引发的气溶胶（粒径为0.3~10.0 μm）浓度和数量随时空的分布特性进行了现场测试. 在3个不同高度处，即患者呼吸区（0.8 m高）、医护人员呼吸区（1.1 m高）和过渡区（0.9 m高）以及距患者口腔水平距离0.8 m范围内设置采样点. 在诊疗期间使用强吸设备（内径为6 mm）的情况下，环绕患者口腔水平距离0.8 m范围内的气溶胶质量浓度（以下简称浓度）均值大约为300 μg/m3，明显高于室内空气质量标准中所规定的限值. 沿高度方向，医护人员呼吸区高度受喷溅气溶胶影响较小. 沿水平方向，气溶胶浓度沿不同方位的分布特性近似，并且随距离的增加衰减不明显. 与喷砂洁牙机相比，超声波刮治机所引发的气溶胶粒径以小于1 μm为主并且气溶胶动量较小，这表明不同诊疗设备可能造成完全不同的气溶胶污染风险. 因此，牙周科诊室呼吸道传染病交叉感染风险较高，现有防控措施（如强吸设备）不能有效限制气溶胶喷溅，仍需研发新型防控技术和装备.     

强化供氧对低温域人工湿地脱氮及微环境的影响

在低温条件下(T<15℃)对人工湿地进行植物地上部分收割并覆膜保温,采取强化供氧措施,探讨了湿地溶解氧分布、微生物数量及净化效率的变化规律.结果表明,强化供氧宜在湿地前段进行,最佳气水比约为4∶1.最佳供氧条件下,湿地氧环境显著改善,供氧前湿地的氧浓度普遍低于0.2 mg/L,中后段接近于零,供氧后湿地前段氧浓度达1.2 mg/L,整体湿地氧浓度高于0.4 mg/L.强化供氧使湿地前段硝化菌数量提高1个数量级,中后段反硝化菌数量提高1个数量级.强化供氧有利于有机物和氮类物质的去除,COD去除率提高了15%,TN,NH+4-N去除率均提高了15%~20%.     

哈特曼装置上粉尘浓度的测量

粉尘浓度和湍流速度对粉尘爆炸猛烈程度和粉尘云最小着火能的测试有很大影响.针对1.2 L哈特曼装置上的粉尘浓度进行了测量研究,并对测量数据进行了分析讨论,得到了1.2 L哈特曼管上不同位置高度的粉尘浓度随时间的变化曲线.粉尘浓度随哈特曼管高度位置分布很不均匀.对于哈特曼管电极位置高度,当点火延迟时间170 ms、计算浓度为500 g/m3时,其粉尘测量浓度近似等于计算浓度;当计算浓度低于500 g/m3时,其测量浓度高于计算浓度.当计算浓度大于500 g/m3时,测量浓度低于计算浓度.哈特曼管上粉尘浓度随高度分布的获得,为最小着火能在不同装置上的测试比较提供了数据,为粉尘爆炸数学模型的检验提供了...     

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。     

中国北纬40°上空过渡流区大气月平均状态特征

为了解中国北纬40°上空过渡流区大气月平均状态,使用热层-电离层-中间层大气能量与动力/宽频辐射计大气探测卫星资料,选取北京和酒泉上空50~110km高度2003-2014年共计12a的温度和密度数据,采用Lomb-Scargle谱分析方法分析了两站资料的周期特征、温度和密度周期随大气高度的变化特征,以及太阳活动对过渡流区的影响。结果表明:过渡流区的大气状态随经度变化很小,大气温度随时间变化呈现显著的4个月震荡和年震荡,自然年内温度的4个月震荡在过渡流区底层和顶层具有同位相特征,在中层为反位相特征;大气密度随时间存在半年变化和年变化特征,90km以下以年变化为主,90km以上年变化和半年变化同时存在;过渡流区上层温度和密度受到太阳活动的影响显著,强弱随月份变化。     

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%.     

连续水热氧化苯酚生产小分子有机酸

以甲酸和乙酸为目标产物,利用自行研发的连续水热反应装置开展了苯酚水热氧化资源化试验研究.结果表明,加入碱显著地促进了甲酸和乙酸的生成,但过量的碱降低了甲酸和乙酸的产率;甲酸和乙酸产率均随反应温度、供氧率、反应时间先增加后减少;在温度300℃、NaOH质量浓度1.0mol.L-1、供氧率70%、反应时间为60s时甲酸和乙酸产率分别达到最高值9.5%和11.2%.基于产物识别探讨了小分子有机酸特别是甲酸和乙酸的生成路径.     

一次霾过程的气溶胶特征分析

利用2008年5月26日河北省机载粒子探测系统PMS获得的飞行探测资料,分析了大气气溶胶包括粗细粒子的浓度、尺度谱分布及其时空变化特征,并对不同高度的谱分布进行了拟合.分析表明:霾天气下,气溶胶在近地面到1km高度层内有所积累,随后数浓度迅速减少.1-4km高度段中,气溶胶数浓度减少趋势变缓,4km以上气溶胶数浓度保持在30-40cm-3.低空气溶胶数浓度和平均直径水平变化不大;中高空由于云区的出现变化幅度相对较明显.霾天气下的同尺度气溶胶数密度谱值一般要高出晴天下一个量级以上.负幂函数对积聚态粒子有较好的拟合效果;修正后的伽马谱分布函数对粗粒子谱分布平均曲线的拟合较好.     

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3.0～5.0km,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。     

碰撞射流通风房间悬浮颗粒质量浓度分布特性的数值研究

采用数值方法研究了碰撞射流通风房间夏季供冷工况下人员行走行为导致的悬浮颗粒物的空间分布,分析了碰撞射流通风房间内的颗粒物质量浓度分布特点,并与其他送风方式下的室内颗粒物质量浓度分布进行了比较.给出了不同粒径悬浮颗粒对室内呼吸高度平面以及其他重要位置处颗粒物质量浓度的影响.     

低压舱专用人体呼吸流量测试系统研制

研制低压舱特殊气压条件下的人体呼吸体积流量测试设备。设计以气体质量流量传感器、气体压力传感器、温度传感器为核心的硬件,设计基于Lab VIEW平台的软件。进行了低压舱不同高度定标试验,进行低压舱不同高度验证试验。试验结果表明该设备在地面至6.9 km高度上正常运行,精度在±3%以内。低压舱专用人体呼吸体积流量测试系统能够在地面和低压舱不同模拟气压高度的低压变压环境中测量人体呼吸体积流量,能够满足低压舱高空试验的要求。