本文關(guān)鍵詞：飛機(jī)貨艙鋰電池火災(zāi)氣體探測(cè)技術(shù)研究

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【摘要】：隨著鋰電池越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域,鋰電池的航空運(yùn)輸也呈現(xiàn)出日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)。世界各國(guó)民航組織為了保障鋰電池空運(yùn)過(guò)程的安全性均加大了對(duì)鋰電池的研究力度,以避免不安全事件或事故的發(fā)生�，F(xiàn)有感煙火災(zāi)探測(cè)器由于誤報(bào)率高、報(bào)警時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)不能對(duì)飛機(jī)貨艙鋰電池火災(zāi)實(shí)現(xiàn)有效探測(cè),因此選取合理適用的火災(zāi)探測(cè)技術(shù)變得尤為重要。通過(guò)自主設(shè)計(jì)改造的鋰離子電池燃燒實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)18650型鋰離子電池燃燒特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,收集并測(cè)定電池?zé)崾Э厍闆r下釋放氣體的成分和濃度。選取釋放氣體中的一氧化碳和甲烷氣體作為探測(cè)飛機(jī)貨艙鋰離子電池火災(zāi)的標(biāo)準(zhǔn)氣體,結(jié)合氣體特性和相應(yīng)氣體探測(cè)器工作原理,制定出通過(guò)探測(cè)一氧化碳和甲烷氣體實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)貨艙鋰離子電池火災(zāi)的探測(cè)方案。利用PyroSim建立空客A320型飛機(jī)主貨艙火災(zāi)仿真模型,對(duì)氣體探測(cè)效果進(jìn)行模擬仿真。之后利用中尺度實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)氣體探測(cè)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最終確定作為飛機(jī)貨艙鋰離子電池火災(zāi)的探測(cè)方案。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明鋰離子電池燃燒過(guò)程主要分為兩個(gè)階段,分別為初爆響應(yīng)階段和二次燃爆階段;相同氣體置換條件下初爆響應(yīng)溫度隨電荷狀態(tài)的增加而降低,而在相同電荷狀態(tài)下氦氣置換后的電池初爆響應(yīng)溫度要低于未置換的情況;釋放氣體中一氧化碳和甲烷生成量較大,可作為早期火災(zāi)探測(cè)的標(biāo)志量;模擬仿真得到一氧化碳?xì)怏w探測(cè)器的報(bào)警時(shí)間為40s,報(bào)警濃度為1150ppm,甲烷氣體探測(cè)器報(bào)警時(shí)間為51s,報(bào)警濃度為1569ppm,感煙火災(zāi)探測(cè)器報(bào)警時(shí)間為63s;中尺度平臺(tái)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,一氧化碳?xì)怏w探測(cè)器報(bào)警時(shí)間為43s,報(bào)警濃度為1078ppm,甲烷氣體探測(cè)器報(bào)警時(shí)間為53s,報(bào)警濃度為1256ppm,與模擬仿真結(jié)果相差不大;一氧化碳和甲烷相結(jié)合的氣體探測(cè)方案能夠滿(mǎn)足鋰電池火災(zāi)探測(cè)需求。本文針對(duì)鋰離子電池的氣體釋放特性,將火災(zāi)氣體探測(cè)技術(shù)應(yīng)用到飛機(jī)貨艙中以達(dá)到在60s時(shí)間內(nèi)探測(cè)到鋰電池火災(zāi)的目的,為后續(xù)及時(shí)撲滅火災(zāi)提供便利。該種氣體探測(cè)技術(shù)不僅能夠及時(shí)有效地探測(cè)到飛機(jī)貨艙鋰電池火災(zāi),同時(shí)也避免了感煙探測(cè)器誤報(bào)率高的缺點(diǎn),具有較強(qiáng)的針對(duì)性和適用性。
【關(guān)鍵詞】：鋰電池 火災(zāi) 貨艙 氣體探測(cè) 模擬仿真
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：V244.12
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.4 技術(shù)路線圖15-17
• 第二章 鋰電池火災(zāi)氣體釋放機(jī)理分析與實(shí)驗(yàn)測(cè)定17-26
• 2.1 鋰電池火災(zāi)氣體釋放機(jī)理分析17-19
• 2.2 鋰離子電池火災(zāi)氣體釋放規(guī)律實(shí)驗(yàn)測(cè)定19-25
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)方案20
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)20-23
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果分析23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第三章 鋰離子電池火災(zāi)氣體探測(cè)技術(shù)分析26-34
• 3.1 基于鋰離子電池火災(zāi)氣體釋放規(guī)律的氣體探測(cè)方法分析26-29
• 3.2 氣體探測(cè)技術(shù)類(lèi)型及原理分析29-33
• 3.2.1 催化燃燒式氣體探測(cè)器29-30
• 3.2.2 電化學(xué)式氣體探測(cè)器30
• 3.2.3 半導(dǎo)體式氣體探測(cè)器30-31
• 3.2.4 紅外式氣體探測(cè)器31-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第四章 飛機(jī)貨艙鋰電池火災(zāi)氣體探測(cè)仿真與實(shí)驗(yàn)34-46
• 4.1 探測(cè)方案設(shè)計(jì)34
• 4.2 氣體探測(cè)仿真34-42
• 4.2.1 火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)定35-38
• 4.2.2 氣體探測(cè)仿真結(jié)果分析38-42
• 4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證42-44
• 4.3.1 中尺度實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)42-43
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-46
• 第五章 結(jié)論與展望46-48
• 5.1 結(jié)論46-47
• 5.2 展望47-48
• 參考文獻(xiàn)48-53
• 致謝53-54
• 作者簡(jiǎn)介54

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本文編號(hào)：999156