氧烛供氧在全海深载人潜水器的试验验证

全海深载人潜水器使用氧烛作为其载人舱内的供氧手段之一.为了验证氧烛的供氧性能,在氧烛的设计和验收过程中设置了多种试验,封闭空间内的载人密闭试验是这些试验中较为重要的一种.论文对氧烛在模拟载人密闭舱中进行的多次性能试验以及在全海深载人潜水器载人舱内进行的性能试验情况进行了介绍,对试验过程中载人舱室内的氧浓度数据进行分析和...     

氧烛在全海深载人潜水器中应用的适用性分析

在全海深载人潜水器中考虑使用氧烛作为应急状态下的供氧手段。从安全性、使用性和舒适性等角度出发,对在全海深载人潜水器密闭舱室内使用氧烛供氧的可行性进行分析,并与民航客机、潜艇等用氧烛的应用场合进行比较,证实氧烛作为潜水器的应急氧源是可行的。根据分析结果,提出了适用于全海深载人潜水器应急供氧的氧烛的技术指标。     

载人深潜器供氧技术研究

可靠稳定的供氧系统是载人潜水器研制中所必须解决的问题。比较了各种类型水下运载器如潜艇、载人深潜器等对载人密闭舱室内氧气浓度的不同要求。针对载人深潜器载人舱内的客观条件,从动力、空间大小、浓度要求等方面论证其对供氧的特殊要求。分析了常见的几种密闭环境下的供氧技术,如物理供氧、电解水、氧烛、超氧化物等技术各自的优缺点,在此基础上,开发了一种供氧技术及研制了样机。使用该样机进行封闭空间内的有人供氧试验,以验证该项技术的效果。试验结果证明了这种技术的有效性。在完成样机试验后,又将样机随蛟龙号载人潜水器进行1000m、3000m和5000m级海试。海试的成功验证了样机的有效性。     

大气环境控制技术在“蛟龙”号载人潜水器上的应用

介绍各种类型水下运载器如潜艇、载人深潜器等对载人密闭舱室内大气环境控制的共性要求。针对"蛟龙"号的客观条件,从动力、空间大小、浓度要求等方面分析其对大气环境控制的特殊要求。分析常见的几种密闭环境供氧及二氧化碳吸收技术如物理供氧、电解水、氧烛、超氧化物、一乙醇胺、固态胺、分子筛、碱石灰、氢氧化锂等技术各自的优缺点。在此基础上研制出一套环境控制样机,并将样机随"蛟龙"号载人潜水器进行1 000,3 000,5 000及7 000米级海试。海试的圆满成功进一步证实了样机的有效性。     

用于高原缺氧环境的供氧方式及其初步设计

本文论述了适合有限空间的各种制氧方式的优缺点,确定了氧烛是适合高原缺氧环境的供氧方式。初步设计确定了氧烛药块的重量和外形尺寸,初步试验表明所设计氧烛的产氧量为300L,平均产氧速率为15L/min。     

载人深潜器二氧化碳清除方式研究

比较了各种类型水下运载器如潜艇、载人深潜器等对载人密闭舱室内二氧化碳气体浓度的不同要求。针对载人深潜器载人舱内的客观条件,从动力、空间大小、二氧化碳浓度要求等方面分析其对二氧化碳清除的特殊要求。分析了常见的几种密闭环境二氧化碳清除方式如一乙醇胺、固态胺、分子筛、碱石灰、氢氧化锂等技术各自的优缺点,在此基础上,开发出一种二氧化碳清除技术及研制了样机。使用该样机进行封闭空间内的有人二氧化碳吸收试验,以验证该项技术的效果。试验结果证明了这种技术的有效性。在完成样机试验后,又将样机随潜水器进行海试。海试的圆满成功进一步证实了样机的有效性。     

密闭空间内常用的两种化学制氧技术

在密闭空间内,供氧和吸收二氧化碳装置是保障空间内人员安全所必需的设备。目前,超氧化钾制氧技术和氯酸钠制氧技术为密闭空间内常用的化学制氧技术。本文主要介绍了两种制氧技术的技术原理,比较了两种制氧设备的实际应用情况、主要特点、安全性及其发展趋势。     

艇用氧烛着火时灭火方式的选择

作为潜艇中的供氧设备,氧烛一经启动,无法自动停止放氧。选择适合氧烛着火时使用的灭火介质和灭火器材,是安全、正确使用氧烛必须解决的问题。本文通过分析艇上常用的各种灭火器的灭火原理,确定了清水是艇用氧烛的安全灭火介质,清水灭火器是其安全的灭火器材。通过氧烛验证试验证明,压力为0.4～0.5MPa的高压清水和合适容量的清水灭火器能安全地终止氧烛放氧。     

K_2CO_3/AC常温下脱除密闭空间CO_2反应机理

密闭空间CO2脱除是环境控制和生命保障系统的重要任务,研究适用于密闭空间高活性可再生CO2清除剂至关重要。本文利用热重分析系统对钾基负载型吸收剂K2CO3/AC(AC为活性炭)进行实验。在20℃,1%CO2和2%H2O基准工况下,对比吸收剂和载体AC的反应特性,探索K2CO3/AC常温下脱除密闭空间CO2反应机理,并探究温度、CO2浓度和H2O浓度等反应条件对脱碳特性影响。结果表明:载体AC对H2O和CO2脱除机制为物理吸附作用;K2CO3/AC主要依靠活性组分K2CO3与二者的化学反应,在H2O气氛中通过水合反应迅速转化为K2CO3·1.5H2O,在CO2/H2O气氛中通过碳酸化反应生成KHCO3,表现出优越的反应活性。K2CO3/AC的碳酸化反应性能随着温度升高而减弱,随着CO2浓度和H2O浓度增加而增强。该研究结果确定了K2CO3/AC常温下脱除低浓度CO2反应机理,为常温下密闭空间CO2脱除技术提供了理论基础。     

新型空气再生药板的性能研究

通过密闭试验研究新型空气再生药板、国内现有药板以及俄罗斯药板的吸收CO2和产氧性能,得出新型空气再生药板具有吸收CO2能力强且产氧充足的优势,其再生能力达15.9h,为新型空气再生药板的推广使用提供了技术支持。     

核潜艇供氧设备的应用研究

本文简要介绍了核潜艇目前所采用的供氧设备。除介绍了氧烛和常规水电解供氧设备外,还介绍了SPE水电解供氧技术。特别对液氧低温储存系统作为核潜艇的供氧设备进行较详细地介绍。除介绍系统本身外,还对系统的设计要求和优缺点进行了说明,并简单地分析了系统故障原因。     

载人潜水器供氧与二氧化碳吸收技术不同标准的比较分析

本文对载人潜水器供氧与二氧化碳吸收技术所涉及的各国标准进行了介绍。比较了各国标准中供氧与二氧化碳吸收这两项技术所涉及的一些具体技术指标,并从中选择受认可程度最高的数据作为编写ISO国际标准的引用依据,对多艘载人潜水器载人舱内环境参数如氧气浓度、二氧化碳浓度等数据作进一步确认。     

钴的氧化物对氧烛药块分解的催化机理研究

氧烛是一种使用方便、贮存容易、安全可靠的氧源。本文选用化学试剂Co2O3、Co3O4与自制催化剂CoOx作为氧烛药块分解的催化剂。通过性能试验得出,只有自制催化剂CoOx能使氧烛药块完全分解。并通过比表面积(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)等手段对各催化剂的组成、物相和形貌及颗粒度的表征,分析了自制催化剂能有效降低氧烛药块分解温度的原因。     

钴的氧化物对氧烛药块分解的催化作用

氧烛是一种使用方便、贮存容易、安全可靠的氧源.本文选用化学试剂Co2O3,Co3O4与自制催化剂CoOx作为氧烛药块分解的催化剂.通过性能试验得出,只有自制催化剂CoOx能使氧烛药块完全分解.通过比表面积(BET)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)和X光电子能谱(XPS)等手段对各催化剂的组成、物相和形貌及颗粒度的表征,分析了自制催化剂能有效降低氧烛药块分解温度的原因.     

潜艇舱室富氧环境测控系统设计

潜艇供氧系统的泄漏,会造成密闭舱室的富氧环境。富氧环境在一定条件下会引起燃爆,危及潜艇和艇员安全。为了研究富氧环境中各大气成分的变化规律,本文设计了一套测控方案,并介绍了该测控系统的主要功能、软硬件组成、测控原理。     

密闭空间CO_2快速吸收剂试验研究

简要介绍了安全舱、避难硐室等密闭环境中CO2常用吸收剂,分析了各类CO2吸收剂的优缺点,对各种碱金属氧化物和氢氧化物二氧化碳吸收能力进行了对比分析,以碱石灰、Li OH、Li2O作为研究对象,对这三种吸收剂进行了CO2吸收速度对比试验,筛选出适用于避难硐室内火灾条件下CO2吸收速度最快的吸收剂,并对其进行了CO2快速吸收验证试验。     

基于改进人工蜂群算法的HOV三维路径规划

载人潜水器的三维全局路径规划研究对其智能化水平的提高有着重要作用。以“奋斗者”号载人潜水器为研究对象,首先建立三维真实海底地形模型和海流模型;其次,综合考虑路径长度、地形代价和能量消耗代价等目标,建立路径规划的代价函数。最后,使用改进人工蜂群算法对该路径规划问题进行求解,并分别与基本人工蜂群算法、遗传算法和粒子群算法进行比较。仿真结果表明,改进后的人工蜂群算法可以不断跳出局部最优,为载人潜水器高效地规划出满足性能要求的航行路径。     

船舶双层底局部通风有害气体分布数值模拟研究

采用流体分析软件Fluent,对典型船舶密闭舱室双层底进行二氧化碳气体保护焊接作业时的局部通风风流流场、有害气体CO2及CO浓度场分布进行数值模拟分析,确定有害气体扩散的数学模型。通过设置组分源项的方法利用组分输运方程得出在一定通风量的情况下CO2及CO气体的浓度分布规律,并与实测数据作对比,结果基本一致,由此可根据不同通风条件下确定焊接作业危险区域,为防止CO2集聚和CO中毒采取有效措施提供理论依据。     

固体清除剂吸附CO_2容量的测定

固体清除剂吸附CO2容量常用的测定方法有流量法、重量法、量气法和滴定法。用这些方法对常温下LiOH、KO2、LiOH-KO2-Ca(OH)2和弱碱性纤维等固体清除剂吸附CO2的吸附容量进行分析。当动力学流程中总流量为30L、CO2浓度为1%;或密闭空间内通入CO2流量为120L/h时,由于吸附容量测试方法不同,固体清除剂吸附CO2容量的数值存在一定差异,其大小顺序为:流量法>重量法>滴定法>量气法。     

船舶高大空间火灾特性分析

对船舶中高大空间典型火灾场景采用FDS分析不同通风条件下其温度场分布和烟气蔓延规律,得到该高大空间发生火灾后,除火源附近之外的其他区域温度场变化均经历维持常温、快速温升和持续缓慢温升3个阶段;密闭条件下温度场存在衰减阶段。通风条件下,火灾发生后175 s内是投入灭火的最佳时机,而关闭通风时为144 s内;在温升阶段,密闭条件下该高大空间内温升更快;而关闭通风时该高大空间内烟气层高度下降,但烟气危害性较大。