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高高原低气压环境对锂离子电池循环性能影响

北京航空航天大学学报 2022年

作者：谢松平现科巩译泽中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室

随着锂离子电池在我国高高原地区及机场的应用，其在高海拔低气压环境下的循环性能及老化机制成为一个亟需解决的问题。对此，在96 kPa-25 ℃（常温常压）及60 kPa-25 ℃（常温低压）环境下，通过电池健康状态、直流放电内阻、电化学阻... 详细信息

随着锂离子电池在我国高高原地区及机场的应用，其在高海拔低气压环境下的循环性能及老化机制成为一个亟需解决的问题。对此，在96 kPa-25 ℃（常温常压）及60 kPa-25 ℃（常温低压）环境下，通过电池健康状态、直流放电内阻、电化学阻抗、容量增量及微分电压曲线等电池电化学特征参数对NCM523软包锂离子电池的老化行为进行了分析。研究表明60 kPa低气压环境加速了锂离子电池老化进程，电池内部结构受60 kPa低气压应力影响致使电池欧姆阻抗及电荷转移阻抗较常压工况分别增加6.22%、45.76%，锂脱嵌反应受限，电池界面动力学衰退；因电池阻抗增大造成以正极活性Li;损失主导的循环容量加速衰减，电池健康状态衰减率较常压工况高3.08%。

关键词：锂离子电池高高原低气压老化机理特征参数

高高原高强度间歇训练对世居高原公路自行车运动员运动表现的影响

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高高原高强度间歇训练对世居高原公路自行车运动员运动表现的影响

第十三届全国体育科学大会

作者：屈成刚唐一丹何杰戚鹏飞云南省体育科学研究所

研究目的:近年来,高强度间歇训练(High intensity interval training,HIIT)作为一种高效、经济的训练手段在大众健身、竞技体育领域得到广泛的应用和研究,其安全性也得到了大样本随机对照试验和Meta分析的证实。大量研究表明,HIIT可在... 详细信息

研究目的:近年来,高强度间歇训练(High intensity interval training,HIIT)作为一种高效、经济的训练手段在大众健身、竞技体育领域得到广泛的应用和研究,其安全性也得到了大样本随机对照试验和Meta分析的证实。大量研究表明,HIIT可在较短时间内,通过较小的负荷量和能量消耗提升机体线粒体生物合成、糖酵解相关酶活性、有氧代谢能力、β氧化水平、糖原储备、毛细血管密度,减少底物水平磷酸化,同时募集快肌纤维和慢肌纤维并激活细胞内多种信号转导途径等,提高机体亚极限和极限强度的运动能力。但目前所有的研究报道其研究对象均为世居平原人群或未明确研究对象所处海拔高度,尚无关于在高原上进行HIIT的研究报道,更无针对久居高原运动员在不同海拔高度进行HIIT训练的相关研究。因此,本研究旨比对分析6周高高原HIIT对世居高原公路自行车运动员运动表现的影响,为高强度间歇训练在世居或久居高原运动员中的应用提供理论支撑。研究方法:以14名世居高原(海拔1800-1900m)优秀男子公路自行车为研究对象,将14名运动员(其中运动健将8名、一级运动员6名;每组4名健将、3名一级运动员)随机分为两组:高高原组(年龄:22.5±1.97y;身高:177.6±6.80cm;体重:74.3±9.03kg;训练年限:5.2±2.92y)和高原组(年龄:22.3±2.36y;身高:176.0±4.32cm;体重:72.0±7.50kg;训练年限:5.4±2.76y)分别在海拔2400m与1900m进行高强度间歇训练;本研究训练前两组运动员身高、体重和体能状况组间无差异。两组运动员所有训练模式、内容及负荷强度相同,均以4天为一小周期(前3天为训练日,第4天为调整日),在每一小周期的第1天上午以60%-65%HRmax公路骑行3h(约110km);下午进行HIIT训练(6周共进行了10次HIIT):以95%-105%最大有氧输出功率强度骑行2min,踏频为105-115rpm,间歇3min,每次训练8-12组(即前3次训练组数为8组,第4-8次训练组数为12组,第9-10次训练组数为10组),间歇期负荷强度为70%-75%最大摄氧量输出功率,踏频为85-90rpm。第2天与第3天均以65%-75%HRmax公路骑行160-180km和220-240km,第2天下午为2h的核心稳定训练。第4天放松骑行2h(55%-60%HRmax,约60-65km)。分别在训练前后对两组运动员进行身体成份、递增负荷、30sWingate、20km个人计时(ITT20km)测试(训练前、后测试分别安排在训练前和训练后第3天,调整训练2天后进行);测试地点均在云南省体育科学研究所竞技体育研究中心实验室。体成分(双能x线吸收骨密度仪,iDXA,美国)测试时间为清晨,清醒、空腹状态。最大摄氧量相对值(VO2max/kg)、最大摄氧量绝对值(VO2max)、每分通气量(VE)、最大摄氧量心率(HRmax)、无氧阈心率(HRAT)、最大有氧输出功率(Pmax)、无氧阈功率(PAT)、每搏输出量(SV)使用肺功能测试仪(Cortex Metalyzer 3B,德国)在递增负荷测试中获得。递增负荷测试方案:在50w恒定功率适应性骑行2min后,以100w为起始负荷、15w/30s递增频率,踏频要求保持在85-90rpm之间,运动至力竭。峰值功率(Ppeak)、平均功率(Pmean)、相对峰值功率(Ppeak/kg)、相对平均功率(Pmean/kg)采用标准30sWingate(Lode Ergometry Manager,荷兰)测试获得,阻力系数为0.90(Nm/kg体重)。ITT20km测试时运动员使用个人计时车,在相同的路段,以原地启动方式,最大能力独自完成20km骑行(两次测试时环境温度均在18-22℃,湿度为55%-63%,风速3.3-4.0m/s)。所有测试结果以平均值±标准差(M±SD)表示,使用SPSS26.0进行统计学分析;试验前后组内变化采用配对样本非参数检验,试验前、后组间比较采用方差分析(ANOVA)。p高高原组降幅较高原组大,降幅分别为1.96±0.60%vs0.94±1.02%、0.69±0.61%vs0.14±0.43%、0.79±0.68%vs0.17±0.62%,且两组运动员体重与体脂%均较训练前呈显著性差异(p高高原组增幅大于高原组,训练前后组间比较均无显著性差异,增幅分别为5.82±11.82%vs1.95±5.20%、3.75±11.10%vs1.12±4.94

关键词：高强度间歇训练高高原世居高原公路自行车运动表现

来源： cnki会议评论

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民用涡扇发动机高高原起动风险规避试验方法

航空发动机 2023年第2期49卷 160-167页

作者：陆思达王玉东严红明中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

为了保证民用涡扇发动机在高高原机场首次试飞起动成功,采用建模设计方法,建立了发动机部件级起动模型,包括高海拔气候条件对起动机特性的影响、旋转部件低转速特性延伸和修正、高海拔燃油雾化及点火对燃烧室效率的影响、发动机附件阻... 详细信息

为了保证民用涡扇发动机在高高原机场首次试飞起动成功,采用建模设计方法,建立了发动机部件级起动模型,包括高海拔气候条件对起动机特性的影响、旋转部件低转速特性延伸和修正、高海拔燃油雾化及点火对燃烧室效率的影响、发动机附件阻力和功率损失、风阻和吸放热等模块,设计了民用涡扇发动机高海拔起动控制规律。采用仿真和试验分析技术建立了民用涡扇发动机起动方案设计方法和试验调试优化方法,详细分析了起动机能力降低、转子运转阻力增大、燃油喷嘴雾化效果差、部件效率和稳定性降低等4项影响高高原起动成功的因素。按照循序渐进的原则设计了高高原试飞起动风险规避试验流程。试验结果表明:设计的民用涡扇发动机高高原起动风险规避试验方法有效,确保了飞机首次转场高高原机场降落后成功起飞。

关键词：民用涡扇发动机高高原起动试飞

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高高原机场油池火燃烧特性研究

中国安全科学学报 2017年第10期27卷 62-67页

作者：王坚王伟杨锐李聪陶振翔清华大学公共安全研究院北京100084 吴忠市消防支队宁夏吴忠751100 公安部天津消防研究所天津300381

为研究高高原机场特定环境中正庚烷油池火燃烧特性,考虑火灾受空气氧分压等因素影响,在康定高高原机场实验室利用ISO9705燃烧系统开展等效火灾油池的燃烧试验,重点分析热释放速率、燃烧速率、温度场分布和火焰辐射热通量等特性参数的变... 详细信息

为研究高高原机场特定环境中正庚烷油池火燃烧特性,考虑火灾受空气氧分压等因素影响,在康定高高原机场实验室利用ISO9705燃烧系统开展等效火灾油池的燃烧试验,重点分析热释放速率、燃烧速率、温度场分布和火焰辐射热通量等特性参数的变化规律。结果表明:燃烧速率方面,油池尺寸和单位面积燃烧速率近似呈线性变化;火场温度方面,受大气压力和空气密度影响,油池轴线最高温度较常压低,温升与经典羽流温升理论存在偏差;热辐射通量方面,通过曲线拟合方法得到油池尺寸与热辐射通量的关系式。

关键词：高高原油池火灾燃烧速率羽流温度热辐射

高高原环境对氟碳表面活性剂理化性能影响研究

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高高原环境对氟碳表面活性剂理化性能影响研究

作者：魏建龙中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

水成膜泡沫灭火剂（AFFF）扑灭油火（B类火灾）具有十分明显的优势,是国际民航组织指定的用于扑灭飞机及航空燃油的主力灭火剂。根据前人的研究结果,高高原低压低氧环境会对AFFF的表面活性、发泡力、铺展及灭火等性能产生影响。鉴于AFF... 详细信息

水成膜泡沫灭火剂（AFFF）扑灭油火（B类火灾）具有十分明显的优势,是国际民航组织指定的用于扑灭飞机及航空燃油的主力灭火剂。根据前人的研究结果,高高原低压低氧环境会对AFFF的表面活性、发泡力、铺展及灭火等性能产生影响。鉴于AFFF的核心成分氟碳表面活性剂对其灭火性能具有决定性作用,为了开发适合高高原地区的泡沫灭火剂配方,本文研究了高高原环境对用于AFFF的几种典型氟碳表面活性理化及灭火性能的影响。以不同碳链长度（4-8）的阳离子型氟碳表面活性剂及其与碳氢表面活性剂的复配液为研究对象,分别在康定机场（4290m）、康定县城（2560m）和广汉实验室（520m）开展理化性能（表面性能、泡沫性能和铺展性能）测试实验。实验结果表明,随着海拔高度的增高（大气压强降低）:（1）表（界）面张力变大,临界胶束浓度（cmc）变小;（2）发泡倍数变小,25%析液时间变长,1/2消泡时间变短;（3）铺展时间变长,铺展量和铺展系数变小。此外,研究结果表明本论文选用的氟碳表面活性剂FC-Br4（4碳链）和FC-6（6碳链）理化性能优异,大气压强变化对其影响较小,具有配制适用于高高原环境AFFF的潜力。为进一步验证实验结论,本文选用FC-Br4复配液、FC-6复配液以及市售灭火剂（AFFF1、AFFF2）分别在高高原地区和广汉实验室开展了小型灭火实验。根据实验结果:AFFF1和AFFF2在广汉扑灭航空煤油火的时间分别为78.3s和145.5s,而在康定机场则不能灭火;FC-Br4和FC-6复配液在广汉的灭火的时间分别为15.2s和8.1s,在康定机场分别为13.7s和7.3s,灭火时间缩短。因此,在高高原低压低氧环境下,为确保AFFF能够在油面形成水膜,其核心成分（氟碳表面活性剂及其复配液）应具备较高表面活性,致使铺展系数在降低30%基础上,仍能确保较高的铺展性能。此外,FC-6性能优异、灭火时间短,且受高高原环境影响较小,可用于开发适合高高原环境的AFFF配方。

关键词：高高原氟碳表面活性剂理化性能灭火性能

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高高原环境下水成膜泡沫灭火性能研究

高高原环境下水成膜泡沫灭火性能研究

作者：贾乐强中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

我国是世界上拥有高高原机场数量最多的国家,并且高高原机场的数量仍在不断增加。高高原机场由于特殊的地理地域特点,机场运行相对于平原机场则面临着更高的消防风险,更易引发飞机火灾。航空燃油是机场消防中最为主要的也是最为危险的火... 详细信息

我国是世界上拥有高高原机场数量最多的国家,并且高高原机场的数量仍在不断增加。高高原机场由于特殊的地理地域特点,机场运行相对于平原机场则面临着更高的消防风险,更易引发飞机火灾。航空燃油是机场消防中最为主要的也是最为危险的火源,而水成膜泡沫灭火剂是世界上公认的灭油类火性能最佳的灭火剂,民用机场普遍配备该灭火剂,然而其消防功能是否会受到高高原特殊环境的影响尚未有一个清晰的认识,因此高高原机场在客观上存在未知的消防风险。高高原环境下水成膜泡沫的灭火效果取决于火行为和灭火剂性能的双重变异,已有学者研究了高高原低压低氧环境对火行为的影响,而对水成膜泡沫灭火性能是否受到显著影响尚未研究。因此,综合考虑火行为和水成膜泡沫灭火性能以揭示高高原机场的消防风险是我国高高原机场消防安全技术研发的前提,具有迫切的现实意义。基于此背景本文主要研究内容包括：选取两种典型的水成膜泡沫灭火剂,在康定机场高高原航空安全工程实验室(高高原地区)与广汉中国民用航空飞行学院民航安防工程实验室(平原地区)开展实验。依据国家标准与行内专家研究成果,研究了高高原环境对水成膜泡沫理化性能与灭火性能的影响规律。首先,对比两地水成膜泡沫理化性能的差异,分析高高原环境对理化性能的影响机制,并在此基础上推理理化性能的变化如何影响水成膜泡沫的灭火性能;然后,对比水成膜泡沫灭火剂在两地灭火实验中灭火性能的差异并分析其原因,从而揭示高高原机场消防风险。研究发现：(1)高高原环境对现有水成膜泡沫灭火剂的理化性能存在显著影响,铺展速度增加20%,铺展量减小20%,自然吸气状态下发泡性能降低,主动进气状态下发泡性能增加,泡沫稳定性大大提高;(2)高高原环境对现有水成膜泡沫灭火剂的灭火速度没有显著影响,而抗烧性能则大大提高,已有水成膜泡沫灭火剂在高高原机场是可适用的,符合现有机场的消防标准;(3)高高原环境大幅提高了现有水成膜泡沫灭火剂的抗烧性能,而对灭火速度不存在显著影响,这意味着改变水成膜泡沫复配方法或配方以适当牺牲抗烧性能的方法来提高灭火速度是可行的。

关键词：高高原水成膜泡沫理化性能灭火性能消防风险

高高原低压低氧对水成膜泡沫灭火剂的性能影响研究

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高高原低压低氧对水成膜泡沫灭火剂的性能影响研究

作者：王明武中国民用航空飞行学院

学位级别：硕士

我国有着广袤的高高原地理面积,随着经济的快速发展,高高原的城市和机场建设步伐加快,高高原的应急救援和消防问题越来越受到人们的重视,由于高高原地区独特的地理环境和气象条件,使得高高原火灾燃烧特性有别于平原地区,目前,水成膜泡... 详细信息

我国有着广袤的高高原地理面积,随着经济的快速发展,高高原的城市和机场建设步伐加快,高高原的应急救援和消防问题越来越受到人们的重视,由于高高原地区独特的地理环境和气象条件,使得高高原火灾燃烧特性有别于平原地区,目前,水成膜泡沫灭火剂不管在平原地区还是在高高原地区都是灭B类火灾的主力灭火药剂,然而,水成膜泡沫灭火剂的灭火效能及各项性能参数随着海拨的上升是否发生变化不得而知,现有的水成膜泡沫灭火剂是否适用于扑灭高高原地区火灾也是个未知数,而国内外在这方面的研究尚属空白。在这一背景下,本文选择研究高高原低压低氧环境对水成膜泡沫灭火剂性能参数的影响,从而探讨现有的水成膜泡沫灭火剂是否适用于高高原地区。本文将依据国家标准《水成膜泡沫灭火剂》（GB15308-2006）进行高高原低压低氧条件下,水成膜泡沫灭火剂（Aqueous Film Forming Foam, AFFF）的关键性能参数（粘度、发泡倍数、25%析液时间、表面张力、界面张力）的测量实验,并与平原地区的测定结果进行差异性对比,揭示高高原低压低氧对AFFF关键性能参数的影响规律。本文实验研究发现水成膜泡沫灭火剂在高高原低压低氧环境下,它的一些性能参数确实会受到影响,如发泡倍数降低、析液时间变短、表面张力变大等,这些变化将导致其灭火效能低于平原地区。

关键词：高高原低压低氧水成膜泡沫灭火剂性能参数

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高高原火行为研究进展

消防科学与技术 2014年第5期33卷 497-500页

作者：贺元骅郭绪乾伍毅中国民用航空飞行学院四川广汉618307

结合我国高高原社会经济发展所面临的消防安全问题,在全面总结国内外高高原地区木垛火、标准油池火、柴汽煤油火以及高高原建筑火灾等研究进展的基础上,进一步提出推动高高原火行为研究的方向和建议,如尝试多元化实验地点、条件、材料研... 详细信息

结合我国高高原社会经济发展所面临的消防安全问题,在全面总结国内外高高原地区木垛火、标准油池火、柴汽煤油火以及高高原建筑火灾等研究进展的基础上,进一步提出推动高高原火行为研究的方向和建议,如尝试多元化实验地点、条件、材料研究;开展火灾建模研究;推进高高原火灾防控标准研究等。

关键词：高高原火行为燃烧特征

CFM56系列发动机高高原环境下点火故障分析

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机械设计与制造 2021年第12期370卷 24-28页

作者：尚永锋刘少华冯天杰康峻瑀中国民用航空飞行学院航空工程学院四川广汉618307

经过几十年的发展,CFM56系列发动机展现了优秀的可靠性和经济性,但在面对高高原机场海拔高、空气稀薄,常导致高高原运行的飞机出现点火悬挂、点火失败的故障。为了更好地改善高高原运营航班的点火成功率,本文对影响点火故障的因素展开研... 详细信息

经过几十年的发展,CFM56系列发动机展现了优秀的可靠性和经济性,但在面对高高原机场海拔高、空气稀薄,常导致高高原运行的飞机出现点火悬挂、点火失败的故障。为了更好地改善高高原运营航班的点火成功率,本文对影响点火故障的因素展开研究,结合高原环境对雾化效果产生的影响以及索特尔平均直径SMD(Sauter Mean Diameter)的经验公式,量化分析喷射压力和燃烧室背压对雾化效果的综合性影响。最后结合影响点火成功的因素,提出了通过推迟供油点火时机、增加启动燃油供应等方法提高点火成功率的建议,为高高原机场运行的航空发动机提供参考。

关键词：高高原启动困难点火能量雾化效果