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钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙耐火与稳定性能研究

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消防科学与技术 2024年第8期43卷 1105-1110页

作者：郝腾飞赵东拂李磊王长辉符演北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 中国建筑科学研究院有限公司北京100013 北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044 北京建筑大学大型多功能振动台阵实验室北京100044 北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心北京100044 工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心北京100044

为满足大型厂房对轻质超高防火隔墙的需求,提出了一种钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙,并对其耐火性与稳定性进行研究。采用ISO-834标准升温曲线的加热方法,对缩尺比例为1∶0.3岩棉夹芯板防火隔墙进行单面受火试验。并基于有限元软件ABAQU... 详细信息

为满足大型厂房对轻质超高防火隔墙的需求,提出了一种钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙,并对其耐火性与稳定性进行研究。采用ISO-834标准升温曲线的加热方法,对缩尺比例为1∶0.3岩棉夹芯板防火隔墙进行单面受火试验。并基于有限元软件ABAQUS建立缩尺模型与足尺模型,研究了防火隔墙防火优化前后两种方案下受火面与背火面的温度场变化规律。结果表明:缩尺试验模型与缩尺有限元模型的温度和形变基本吻合;足尺有限元模型的岩棉夹芯板超高防火隔墙在防火优化后,背火面最高温度降低,最大形变降低了75.5%,耐火性与稳定性得到大幅改善,并满足《建筑构件耐火试验方法》对于防火隔墙隔热性和完整性要求。在防火隔墙设计方面,容重为50 kg/m^(2)的钢框架岩棉夹芯板超高防火隔墙,跨度方向每8 m需设一根钢柱,高度方向每3.6 m需设一根钢梁。

关键词：轻质超高防火隔墙有限元分析温度场规律形心位移

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某火箭发射塔试验台承力架防火保护研究

建筑科学 2024年第5期40卷 21-29页

作者：王长辉赵东拂李磊詹子娜刘栋栋郝腾飞魏晓莉北京建筑大学土木与交通工程学院北京100044 中国建筑科学研究院有限公司北京100013 工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心北京100044 北京未来城市设计高精尖创新中心北京100044 北京建筑大学大型多功能振动台阵实验室北京100044 北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心北京100044

某火箭发射塔试验台钢承力架除了承受上部火箭发射试验时施加的荷载外,还会受到火箭尾部火焰的高温烧蚀作用,对承力架的安全性和耐久性亟待探究。对涂有耐高温耐烧蚀防火涂料的Q345-D钢板进行斜向喷火缩尺试验,得到其烧蚀现象、烧蚀率... 详细信息

某火箭发射塔试验台钢承力架除了承受上部火箭发射试验时施加的荷载外,还会受到火箭尾部火焰的高温烧蚀作用,对承力架的安全性和耐久性亟待探究。对涂有耐高温耐烧蚀防火涂料的Q345-D钢板进行斜向喷火缩尺试验,得到其烧蚀现象、烧蚀率及温度数据;使用FLUENT软件对缩尺模型开展流-固-热耦合数值模拟,其温度及烧蚀率与试验数据符合良好,温度最大误差为8.9%,烧蚀率最大误差为7.14%;利用上述方法对三喷管火箭发射试验过程进行模拟,得到不同喷淋量、不同防火涂料喷涂厚度工况下承力架的表面温度和塔架空间温度及速度流场分布。结果表明:缩尺试验中耐高温耐烧蚀防火涂料具有良好的隔热性能和耐烧蚀性能;温度曲线呈现明显的4个阶段:迅速升温阶段、降温阶段、逐渐回升阶段、稳定阶段;当冷却喷淋量为1m3/s时,承力架表面该防火涂料厚度不应低于15mm,喷淋量在此基础上每增加0.5m3/s,该防火涂料最小厚度可减小5.2mm,当喷淋量高于2.5m3/s,承力架则无需喷涂防火涂料。

关键词：数值模拟发射塔承力架温度场流-固-热耦合烧蚀率

MRI与超声在小儿先天性肛门闭锁诊断中的价值对比研究

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医学诊断 2024年第3期14卷 299-307页

作者：张建军王玉霞刘海燕王吉王长辉潍坊市妇幼保健院放射科山东潍坊潍坊市妇幼保健院产科山东潍坊潍坊市妇幼保健院超声科山东潍坊

目的:探讨MRI与超声诊断小儿先天性肛门闭锁的临床应用价值。方法:回顾性分析潍坊市妇幼保健院2015年1月~2022年1月期间收治的45例经手术确诊的先天性肛门闭锁患儿的超声和磁共振成像(MRI)影像资料,比较两种检查手段对于小儿先天性肛门... 详细信息

目的:探讨MRI与超声诊断小儿先天性肛门闭锁的临床应用价值。方法:回顾性分析潍坊市妇幼保健院2015年1月~2022年1月期间收治的45例经手术确诊的先天性肛门闭锁患儿的超声和磁共振成像(MRI)影像资料,比较两种检查手段对于小儿先天性肛门闭锁的诊断效果。利用ROC曲线,比较磁共振和超声对小儿先天性肛门闭锁的诊断效能。结果:45例手术确诊患儿中包括2例(4.44%)高位肛门闭锁、37例(82.22%)中位肛门闭锁、6例(13.33%)低位肛门闭锁。以手术结果为金标准,MRI诊断准确率、灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值分别为97.78%、97.44%、100.00%、100.00%、85.71%,均显著高于超声(分别为77.78%、84.62%、33.33%、89.19%、25.00%) (P Objective: To analyze and compare the clinical value of magnetic resonance imaging (MRI) and ultrasound in the diagnosis of congenital anal atresia (CAA). Methods: The ultrasound and MRI data of forty-five cases were selected from Weifang Maternal Child Health Hospital from 2015 January to 2022 January who were operatively proved as CAA. With retrospectively analysis, the diagnosic value of MRI and ultrasound was analyzed. A receiver operating characteristic (ROC) analysis was used to evaluate the diagnosis performance of the two modalities. Results: Among the 45 confirmed cases of CAA, 2 cases (4.44%) were high anal atresia, 37 cases (82.22%) were medial atresia, 6 cases (13.33%) were low atresia, according to the surgery results. Using the results of surgery results as the gold standard, the accuracy rate of MRI in the diagnosis of CAA was 97.78%, the sensitivity was 97.44%, the specificity was 100.00%, the positive predictive value was 100.00%, and the negative predictive value was 85.71%, which are significantly higher than those of ultrasound (77.78%, 84.62%, 33.33%, 89.19%, 25.00%) (P < 0.05). MRI diagnosis Kappa value is 0.829, the consistency intensity is high (P < 0.05). Ultrasound diagnosis Kappa value is 0.413, the consistency intensity is general (P < 0.05). The area under ROC curve (AUC) of MRI diagnosis 0.917 (95% CI 0.856~0.991), and the differences were statistically significant when compare with the ultrasound diagnosis 0.719 (95% CI 0.601~0.829). Conclusion: MRI has higher clinical application value compare with ultrasound in CAA diagnosis and has certain predictive value for the type of CAA.

关键词： MRI 超声先天性肛门闭锁诊断

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塞式喷管化学反应非平衡流动的数值模拟

推进技术 2004年第6期25卷 561-565页

作者：王长辉刘宇北京航空航天大学宇航学院北京100083

对塞锥流场采用七组元八反应模型,对内喷管流场采用六组元八反应模型,数值模拟了氢氧塞式喷管的流动参数、组分质量分数和热力学参数的分布,并把化学反应非平衡流动和冻结流动的流场进行了比较。在边界层和底部回流区内,燃气流速低、温... 详细信息

对塞锥流场采用七组元八反应模型,对内喷管流场采用六组元八反应模型,数值模拟了氢氧塞式喷管的流动参数、组分质量分数和热力学参数的分布,并把化学反应非平衡流动和冻结流动的流场进行了比较。在边界层和底部回流区内,燃气流速低、温度高,组分O2,H2,O,H,OH的含量比主流内高,而H2O的含量比主流内低。绝热指数随温度的降低而增大,气体常数随温度的降低而减小。外界空气对塞锥流场的影响只限于流动剪切层,对塞锥主流的影响不大。

关键词：火箭发动机塞式喷管流场化学反应热力学参数数值仿真

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催化点火气氢气氧推力器试验研究

推进技术 2012年第6期33卷 897-901页

作者：林震王长辉刘宇北京控制工程研究所北京100190 北京航空航天大学北京100191

为探索催化点火气氢气氧推力器的点火规律和相关性能,设计并搭建了1N催化点火气氢气氧推力器试验系统,进行了冷热试试验。试验成功实现了不同工况下的多次催化点火。结果表明:供给氧氢混合比控制在100时,推力器预燃室产生的点火温度为70... 详细信息

为探索催化点火气氢气氧推力器的点火规律和相关性能,设计并搭建了1N催化点火气氢气氧推力器试验系统,进行了冷热试试验。试验成功实现了不同工况下的多次催化点火。结果表明:供给氧氢混合比控制在100时,推力器预燃室产生的点火温度为700℃,能够满足燃烧室点火要求;催化剂面积体积比对催化氢氧点火具有决定性影响,采用面积体积比大的催化载体可以实现常温(8℃)下的催化点火;另外,试验中氢氧燃烧产生的高温和试验结束后推力器内残留的液态水也对催化组件提出了一定的耐温性和防水性要求。

关键词：催化点火气氢气氧推力器试验研究面积体积比燃烧

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外流对塞式喷管流场和性能的影响

北京航空航天大学学报 2006年第2期32卷 130-134页

作者：王长辉刘宇北京航空航天大学宇航学院北京100083

在四个不同高度上选择有代表性的外流马赫数,计算和对比了不同外流下塞式喷管性能的降低和塞锥表面的压强分布,数值模拟研究了外流对塞式喷管流场和性能的影响.结果表明,外流造成的性能损失主要体现在运载器底部阻力增加和塞锥表面压强... 详细信息

在四个不同高度上选择有代表性的外流马赫数,计算和对比了不同外流下塞式喷管性能的降低和塞锥表面的压强分布,数值模拟研究了外流对塞式喷管流场和性能的影响.结果表明,外流造成的性能损失主要体现在运载器底部阻力增加和塞锥表面压强降低两方面.在中低空以下,运载器底部推力和塞锥推力均随外流马赫数的增加而减小,飞行中外流对性能的影响随高度的增加而减弱,从低于设计点的某一高度开始塞锥推力不再受外流影响.低马赫数亚声速外流时,性能损失随外流马赫数的增加成近似线性增加;跨声速外流时,性能损失突然出现较大幅度增加;在继续的超声速范围内,性能损失随外流马赫数增加只有小幅增长.

关键词：火箭发动机性能分析塞式喷管外流

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多单元直排塞式喷管发动机性能

北京航空航天大学学报 2004年第7期30卷 627-630页

作者：王长辉刘宇覃粒子北京航空航天大学宇航学院北京100083

为了了解优化设计的塞式喷管的性能及燃气流动中热力学参数变化对性能的影响 ,对比钟型喷管与塞式喷管的高度特性 ,从曲线坐标下的三维平均雷诺N S方程和Euler方程出发 ,采用LU时间隐式格式、MUSCL空间离散方法 ,发展了模拟塞式喷管三... 详细信息

为了了解优化设计的塞式喷管的性能及燃气流动中热力学参数变化对性能的影响 ,对比钟型喷管与塞式喷管的高度特性 ,从曲线坐标下的三维平均雷诺N S方程和Euler方程出发 ,采用LU时间隐式格式、MUSCL空间离散方法 ,发展了模拟塞式喷管三维流场的数值程序 .计算了从喉部圆转方内喷管的性能 ,比较了冻结和变化热力学参数对塞式喷管性能的影响及塞式喷管与相同面积比钟型喷管的高度特性曲线 .

关键词：火箭发动机性能分析塞式喷管高度特性热力学参数

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气动塞式喷管底部压强模型研究

宇航学报 2005年第B10期26卷 5-9页

作者：王长辉刘宇北京航空航天大学宇航学院北京100083

为了解塞式喷管底部压强特点,找出快速、准确计算底部压强的方法,实验研究了不同反压下塞式喷管的底部压强。在认识外界反压对塞式喷管流动作用机理的基础上分析如何确定不同的底部气动状态,将塞式喷管底部在不同外界反压下的气动状态... 详细信息

为了解塞式喷管底部压强特点,找出快速、准确计算底部压强的方法,实验研究了不同反压下塞式喷管的底部压强。在认识外界反压对塞式喷管流动作用机理的基础上分析如何确定不同的底部气动状态,将塞式喷管底部在不同外界反压下的气动状态划分为“三段”,即底部开放段、底部闭合段和底部由开到闭的过渡段,在各段,底部压强使用不同的计算方法。把数值模拟、实验研究及塞式喷管底部自身特点结合起来,找出塞式喷管底部压强的一般规律,建立了适合于工程应用的底部压强计算模型。结合40%和20%截短塞式喷管的实验数据,验证了底部模型的正确性。塞式喷管底部流动是超声速流的大分离流动,该模型对底部压强的预示比有限差分法具有更高的精度。

关键词：火箭发动机塞式喷管底部压强实验

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双脉冲固体发动机喷管传热烧蚀特性

航空动力学报 2012年第6期27卷 1391-1397页

作者：张晓光刘宇王长辉北京航空航天大学宇航学院北京100191

为了研究双脉冲固体发动机喷管的传热烧蚀特性,由燃烧室压强及发动机推力试验曲线得到了喷管喉径的瞬变值,由FLUENT流体计算软件进行流固耦合传热烧蚀计算,得到了喷管瞬态温度分布、绝热材料热解炭化情况及碳/碳(C/C)喉衬瞬态烧蚀率,分... 详细信息

为了研究双脉冲固体发动机喷管的传热烧蚀特性,由燃烧室压强及发动机推力试验曲线得到了喷管喉径的瞬变值,由FLUENT流体计算软件进行流固耦合传热烧蚀计算,得到了喷管瞬态温度分布、绝热材料热解炭化情况及碳/碳(C/C)喉衬瞬态烧蚀率,分析了脉冲工作过程及脉冲间隔时间对喷管传热烧蚀的影响.计算结果表明,脉冲工作过程中,绝热材料热解线、炭化线向材料内部扩展,喉衬烧蚀率不断增大;脉冲间隔时间内,喷管材料内部的导热使各处温差减小,温度趋于一致;第一脉冲的传热烧蚀与脉冲间隔的材料导热使第二脉冲工作时喉衬整体热沉小、内壁初始温度高、表面粗糙度大,从而导致较高烧蚀率.

关键词：双脉冲固体发动机喷管传热烧蚀流固耦合