改善潜艇舱室热舒适和空气品质的技术探讨

潜艇舱室气体成分集中监测技术冯东辉高级工程师(第七一八研究所)摘要:本文介绍了国内外潜艇气体成分监测技术的发展状况.分析了主要有害气体监测的必要性.提出了需要连续监测的气体组分,介绍了采用成熟的气体敏感元件对主要气体组分进行连续监谩9的技术途径.关键词:潜艇舱室气体成分监测l引言潜艇舱室是人员,武备,设备高度集中的密闭空问,随着新型动力的采用.大气的污染已成为影响潜艇水下续航能力的重要因素之一.美国自1962年已将居住性从动力,武备,观通……等诸多因素排序最后一位提高到了第二位,居住性的主要内容是大气质量.改善潜艇的居住性,必须采取措施对舱室空气进行净化和治理.对主要气体污染成分进行准确测量是采取净化措施必须首先解决的问题.2国内外技术发展现状美国是潜艇大气研究发展最快的国家,先后研制了五代MARK系列大气分析器.美国现役潜艇均装备了CAMS_l型大气中心监测系统,它由固定收集极式磁质谱仪和红外CO分析器组成,可连续监测H2,,N2,CO2,CO,水蒸气,制冷剂气体氟里昂I1,氟里昂12和氟里昂114.1986年完成了第二代新产品的研制,叫做CAMS一Ⅱ,它由一台扫描式质谱仪和一个红外CO分析仪加计算机组成,可以监测12种组分,改变程序后也可以监测其它的组分.9o年代又研制了采用四极质谱技术的MiNiCAMS潜艇大气分析仪.但到目前为止尚未使用.英国的潜艇大气分析,早期采用了美国的MARK系列大气分析器,后来自行研制了色谱分析仪,可以分析,,N2,CO2,CO,Fn.1984年装艇使用的色谱/质谱/微机联用仪可以分析总烃,苯,氟里昂1301等12种气体.法国潜艇装备的分析仪器,对,0Co2,CO和氟里昂进行连续监测,同时采用检定管分析仪对其他22种无机物和有机污染物进行分析.日本未来潜艇的空气成分监测装置拟采用美国CAMs大气中心监测系统,进行集中的监测和控制.国外潜艇大气分析监测技术的发展,已逐渐形成了连续,多点监测系统,这对实行潜艇大气成分综合治理,控制空气再生和净化装置,提高大气质量有甍重要的意义.收稿日期:2001—04—20.一16一<舰船科学技术)2OO1.3我国潜艇大气成分监测技术比较落后,现役艇都是分散,单点气体组分测量.随着武器装备的发展,大气环境集中监测技术成为急需解决的问题.气体监测技术的发展取决于传感器技术,气体敏感元件技术已广泛应用于表1连续监测的气体组分潜艇容许浓度序号名称分子式测量原理核潜艇常规潜艇l氢气载体催化1%2%2氧气电化学l9%～21%>19%3二氧化碳C热导O5%1%4一氧化碳C0电化学11,w,/20ptm~5总烃CxHy光离子化50Er15ppn~6氟里昂一11CFC13半导体气敏元件56m~/lOpl~煤炭,化工,石油等行业,并开始使用于潜艇大气分析仪器.质谱仪代表了核动力潜艇大气监测的先进技术,但它也存在一些不足,如体积太,泵抽采样,分析周期长,瞥路易堵塞或泄漏,对操作人员技术水平要求较高,维修困难等.另外,质谱仪关键部件质谱管和真空系统的艇用条件适应性问题也是一个不易解决的难题因此,发展一种适合我国潜艇,简单易行的监测技术是必要的.通过多年的技术跟踪和研究,笔者提出采用多种气敏元件连续集中监测舱室气体浓度的方案,该方案以其技术成熟,操作简单,作用可靠,响应迅速等特点,具有明显的优势.3气体组分监测方案潜艇气体污染成分复杂,种类繁多,进行全面监测和控制是不可能的也是不必要的.根据多年实艇的测试结果,考虑到组分毒性,来源,容许浓度及处理控制方式等因素,对一些重点组分进行连续监测,其它一些组分采取定期或不定期方式进行测量,是一种可取的方案.”九五”期间,我们研究和探索了舱室气体组分连续监测问题,采取多种气体敏感元件组成监测系统,对多种气体组分进行连续监测,监测系统同时具有报警和控制接El,根据需要可对超限组分报警并可控制相应的空气再生和空气净化装置工作.监测系统由气体传感器,取样器,中心处理单元,显示,报警和控制接El几部分组成(见图1).其中,氢气传感器选用载体催化元件,氧气传感器和一氧化碳传感器采用电化学原理,二氧化碳传感器使用热导元件.总烃传感器采用光离子化法,氟里昂采取半导体气敏元件,都是比较成熟的测量方法,其中有些监测方法已被艇用分析仪器采用,装备部趴多年,使用证明监测结果准确可靠.传感器直接置于被测现场,利用自然扩散方式工作,将气体浓度转变成电压或电流信号.取样器H传摩嚣O传感嚣cO传辱嚣cO传蓐嚣I传辱嚣CFCI~传蓐墨取中————●心样赴理嚣旦兀图1集中监测系统原理框图直接读取模拟信号,通过内部转换形成标准数字信号.中心处理单元是信号处理的核心所在,对读取信号进行稳零跟踪,线性矫正,抗干扰处理后,输出标准的显示信号供显示器直接显示测到的气体浓度.一旦有气体浓度超限,输出报警信号驱动报警装置工作,提醒操作人员采取必要措施,同时输出控制信号启动相应的气体净化装置工作.系统采用可拓展式设计,根据需要,可以增减测量点个数和被测气体种类,通过适当的传感器布点,可以全面监测舱室有害气体分布情况,为进行舱室气体净化和处理提供操作依据.《舰船科学技术~}2001.34主要技术指标表2各种组分测量的技术指标l序号名称分子式测量范目测量精度报警点备注l1氧气f0～4%±5%FS25%2氧t19%～25%±5%Fsl9%,23%l9%下限报警点23%上限报警点3二氧化碳c020～30%5%Fs1【】%4氧化硅CO【o一100x10±l0%FS2oxlO’65总径Cxl~y0—50×10—6±1O%FS15×lO’66氟昂一I1CFa3D～50×1O.±1O%Fsl0×l06依据多次实艇监测结果和国军标规定的容许浓度,考虑到有害气体产生的时间性和速率等因素,确定主要技术指标.(1)测量范围,钡l量精度,报警点(2)响应时间潜艇中气体浓度除氢气以外均变化缓慢,因此响应时问定为不大于30s.(3)控制功能系统除实施实时监测和数据处理外,设置控制点,对装备的空气再生和空气净化实施监控.5技术难点表3有害气体的控制指标序控制点号名聍控制对象下限上限1氢气05%2.o%消氢装置——2氧气19%22%供氧装置.一3二氧化碳02%1.O%二氧化碳吸收装置4一氧化碳5×l0一20×10—一氧化碳撼器潜艇舱室多种气体组分连续监测技术研究,是在比较成熟的传感器技术基础上开展的,但这些传感器仅适用于单点监测或民用领域.要实现多种组分连续监测,需要解决以下技术难点: (1)传感器抗干扰技术研究:潜艇气体成分复杂,种类繁多,应避免多种气体交叉干扰,保证测量的准确性.(2)艇用条件适应性设计:艇用条件包括温度,湿度,压力等气象条件,冲击,振动等机械条件,其c{,气象条件对气体传感器线性,溉量精度影响较大,冲击,振动对传感器有破坏性影响,应采取措施.(3)电磁兼容性试验研究:各种单一的设备连成一个系统可能存在电磁干扰,应研究抗干扰方法6结衷语潜艇舱室大气成分的治理是保证潜艇潜航能力和艇员战斗力必须要解决的问题,而气体组分莲续监测技术又是潜艇大气汾:I!的依据,因此,解决舱室气体蛆分连续监测技术势在必行.利用现有的比较成燕的气体传感器组成气体组分集中监测系统,对舱室主要污染组分进行连续监测,是一个技术JIU行的方法.作者简介:冯东辉,士,1967年11月生.1987年毕业于噜尔滨船舶工程学院电子工程系七一A 所剞赴长,高短工程师.从事潜艇人一机一环境系统气体分析权嚣研究工作,获省部级科技进步三等凳3项.18《舰船科学技术’∞01.3。

潜艇居住舱室空调送风舒适度数值模拟评估赵恒;彭文波;周志杰【摘要】[目的]潜艇舱室环境普遍较恶劣,需提高居住性,基于此,对采用球形布风器的潜艇舱室空调送风气流组织进行研究,评估舱室热舒适度.[方法]使用CATIA构建高精确度的舱室三维模型,采用计算流体力学(CFD)技术,根据实际边界条件,对舱室夏冬两季在水面和水下工况下的送风气流组织进行数值模拟,对使用球形布风器改变送风方向的夏季水面工况送风气流组织进行数值模拟,对各工况下舱室温度及速度分布进行分析对比,对舱室的舒适性评价指标(PMV)值进行计算分析.[结果]结果表明,在各工况下,舱室PMV值在-1～1之间;舱室内大部分区域气流速度分布较为均匀,速度适宜,小于0.3 m/s;舱室大部分区域温度较为均匀,夏季约为24.5～26℃,冬季约为22～23.5℃.[结论]采用球形布风器的潜艇典型住舱空调送风满足舒适性标准要求.【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2018(013)0z1【总页数】10页(P189-198)【关键词】潜艇舱室;空调;布风器;数值模拟;计算流体力学;热舒适度【作者】赵恒;彭文波;周志杰【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U664.860 引言潜艇是一个有限密闭空间，舱室的温、湿度对潜艇影响非常大，在高温、高湿条件下，武器装备容易腐蚀，仪器仪表易受潮失效，食物易腐败，艇员也容易昏昏欲睡，心情烦躁，工作效率低下，甚至产生中暑和身体虚脱等情况。

对潜艇舱室温、湿度进行有效控制和监测，为艇员提供舒适的大气环境，是潜艇总体性能的一个重要指标，也是战斗力的重要因素[1]。

因此，研究潜艇舱室气流组织及其舒适性，对改进潜艇空调设计、提高舱室空气质量具有重要的意义。

目前，随着船舶设计建造技术、数字化技术的不断发展，船舶的数字化水平逐渐提高，计算流体力学（CFD）技术被广泛应用于船舶舱室环境热舒适性[2]、舱室气流组织[3]、诱导送风末端[4-5]等暖通空调领域的研究。

潜艇舱室大气环境技术发展研究彭光明;任凡;张瑶;邓鑫萍【摘要】10.3969/j.issn.1673-3185.2012.05.016% 世界各国海军对潜艇空气质量越来越重视，并将舱室大气环境控制水平作为衡量潜艇总体性能的一项重要指标，为“环境质量因素”赋予仅次于武器系统的重要地位。

随着潜艇在水下隐蔽航行时间的不断延长，对舱室环境的舒适性提出了更高的要求。

空调通风向节能、健康、舒适的方向发展；舱室供氧和二氧化碳清除由资源消耗型向高效再生的方向发展；有害气体的净化向高效和综合净化的方向发展；大气环境监测由分散仪器向集中在线连续监测的方向发展；大气环境质量评估由单一方法发展为主观和客观因素综合评价。

根据国外潜艇舱室大气环境技术发展趋势，提出我国未来技术发展方向，即需要重点开展潜艇舱室大气环境综合控制、连续监测和量化评估技术研究。

【期刊名称】《中国舰船研究》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】7页(P89-94,102)【关键词】潜艇;舱室;大气环境【作者】彭光明;任凡;张瑶;邓鑫萍【作者单位】中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064;中国舰船研究设计中心,湖北武汉430064【正文语种】中文【中图分类】U664.86;U661.390 引言潜艇内的空间是有限、密闭的，艇内环境不断受到各种挥发物、油料、润滑剂、制冷剂、艇员的有机体代谢、食物的烹调与腐败、结构材料的挥发与分解物的污染。

依照国内外多年来的实测以及采样分析结果，从潜艇大气中检测出608种有机污染物，还有多种气溶胶、微生物以及放射性物质，这些物质混合在一起影响舱室空气质量，呈现出高度混合性、成分复杂性和局部区域富集性的特点。

由于潜艇追求高隐蔽性、低暴露率，因此在水下的连续潜航时间不断延长。

随着连续潜航时间的延长，有害污染物将不断积累，直接影响艇员的健康和战斗力。

基于CFD模拟的船舶空调舱室热舒适性研究摘要：以船舶起居处所典型居住单元为研究对象，对船上最常见的上送下回的空调送风方式进行CFD 模拟，并结合实船测试数据进行验证。

同时，通过对 3 种空调送风方式的 CFD 模拟，比较和分析夏季和冬季不同工况下房间的气流分布和温度场，模拟的船舶空调舱室热舒适性，并根据研究结果对船舶起居处所空调送风方式提出优化建议。

关键词：船舶起居处所；空调送风方式；数值模拟1前言计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，简称 CFD）是在经典流体力学、现代计算数学以及计算机科学与技术的基础上，建立并发展起来的一门综合性学科。

它通过离散求解流体力学的控制方程（如 Navier-Stokes 方程），近似模拟各种流态，达到揭示流动规律和流动机理的目的。

因此，流场的 CFD 计算常被称为流场数值模拟。

在目前的船舶设计中，随着船东/船员对船舶起居处所舒适度要求越来越高，一般现在新造船在生活区都至少需要满足C3V3（源至DNV。

GL 船级社规范入籍符号Comfort class 舒适度等级）要求，邮轮项目甚至需要满足C1 V1，因此，在船舶设计及船舶建造中也提出了很高的要求。

2模型的建立2.1研究方法针对船舶居住处所典型居住单元空调系统，主要采用CFD模拟与实例验证相结合的方法，对最常用的上送下回方式进行验证，同时对上送上回、上送下回（房间回风）和下送上回（置换式通风）3种空调送风方式进行比较分析。

2.2研究对象本文的研究对象是船舶居住处所的典型居住单元，在夏季空调工况下，对3种空调送风的方式进行模拟，并结合实船测试数据对上送下回的送风方式进行验证，同时对这3种方式的空调效果做出分析评价。

居住单元实际尺寸4720mm×3400mm×2100mm（长×宽×净高）；卫生单元实际尺寸1770mm×1630mm×2100mm（长×宽×净高）；窗计算尺寸600mm×800mm （宽×高）。

潜艇舱室CO2净化技术的研究现状与展望潜艇是一种具备强大隐蔽性能的水下作战武器，其作战任务广泛涉及情报采集、侦察打击、航道安全等领域，然而在潜行任务过程中，究竟发生了什么还有待于未来的技术给予更加深入的研究。

其中一个首要问题是，在潜艇的舱室中，人员的呼吸和代谢产生的二氧化碳严重危及潜艇乘员的生命健康。

因此，研究和发展潜艇舱室CO2净化技术一直是一个重要的技术挑战。

当前，许多国家和组织都在积极研究潜艇舱室CO2净化技术，包括吸收剂法、氧化法、光催化法、生物处理法等多种技术。

这些技术都具有不同的优缺点，但目前没有一种技术能够完全解决潜艇舱室CO2净化问题。

其中，吸收剂法是目前应用最广泛的技术。

吸收剂法使用碱性吸收液将舱室中的CO2气体吸收，再通过换热器将吸收液和CO2气体分离，从而达到净化舱室中CO2的目的。

另外，氧化法和光催化法利用化学反应将CO2氧化为CO2和水，而生物处理法则是利用微生物将CO2气体转化为有机物。

在未来，潜艇舱室CO2净化技术的发展方向将主要是提高净化效率、降低能耗和实现自主控制。

科学家们正在着手研发新型吸收剂，以提高吸收效率和降低能耗。

此外，研究人员正在开发新型催化剂以提高氧化法和光催化法的效率，并将这些技术结合起来，以达到更高效的净化效果。

生物处理技术方面，研究人员正在发展更加高效的微生物，以提高转化效率和应对更加复杂的环境条件。

总之，潜艇舱室CO2净化技术的研究正在不断推进，各种方法都在不断完善和发展。

未来，人们将继续探索这个领域，不断开发新的技术和方法，以不断提高潜艇作战的效益，保证乘员在潜艇内的安全和健康。

潜艇舱室CO2净化技术对于潜艇乘员的生命健康至关重要，因此，科学家们一直在努力提高净化效率和降低能耗。

下面将对相关数据进行分析，以进一步了解潜艇舱室CO2净化技术的现状和发展趋势。

在吸收剂法方面，目前应用比较广泛的碱性吸收液能够将舱室中接近100%的CO2气体吸收，但是在吸收和分离过程中能耗较高。

载人潜水器深海作业舱室热舒适性分析张帅;余隋怀;陈登凯;叶聪;樊皓【摘要】为改善载人潜水器舱室热环境舒适性,采用PMV-PPD(predicted mean vote-predicted percentage of dissatisfied)热舒适性模型,分析了载人潜水器任务过程中舱室热环境与舒适性变化特征.以载人潜水器低纬度海域7000 m海试任务环境数据为基础,分析了海试下潜过程中8个典型任务阶段的舱室热环境动态变化特征,并获取关键人因数据与环境数据,利用Matlab计算获得任务过程中舱室平均热感觉指数PMV与预计不满意者的百分数PPD,通过对比PMV-PPD线型,研究了过程舱室热舒适性动态特征和分布特征,针对风速和服装热阻两个可控因素进行热舒适性优化分析.研究结果表明:载人潜水器水下任务过程中,舱室PMV值在[-2,+2]之间持续变化;任务前期热舒适性特征为偏热,任务中后期热舒适性热证为偏冷;其中84％任务阶段舱室热舒适性较差,其中79.69％的任务阶段偏冷,16％任务阶段偏热;风速v和服装热阻Icl为密闭舱室调节热舒适性重要影响因素.针对缺少空调系统的载人潜水器,控制热环境阶段保持0.5 m/s左右风速,冷环境阶段提升0.93～1.48服装热阻可有效改善舱室热舒适性.【期刊名称】《哈尔滨工业大学学报》【年(卷),期】2019(051)004【总页数】7页(P33-39)【关键词】载人潜水器;深海作业;热舒适性;预计平均热感觉指数PMV;动态环境;人的因素【作者】张帅;余隋怀;陈登凯;叶聪;樊皓【作者单位】陕西省工业设计工程实验室(西北工业大学),西安710068;陕西省工业设计工程实验室(西北工业大学),西安710068;陕西省工业设计工程实验室(西北工业大学),西安710068;中国船舶科学研究中心,江苏无锡214082;陕西省工业设计工程实验室(西北工业大学),西安710068【正文语种】中文【中图分类】U664.86载人潜水器是深海科学研究和资源勘探的便捷工具[1].美、日等国载人深潜技术发展较早，相关成果保持领先[2]，但早期技术条件相对滞后，近年来也在加速相关技术的研究.虽然中国载人深潜项目发展较晚，但起点高，具有后发优势，近年来发展迅速，成果显著[3].载人潜水器舱室空间狭小，能源分配紧张，限制常规的空调系统的应用，舱室内热环境变化复杂且舒适性差[4].如何通过改善舱室舒适性提升人因可靠性和提高作业效率的是一个亟待解决的关键问题.封闭环境舒适性对人健康、工作效率的影响是国内外学者研究和探讨的热点话题.美国供暖制冷空调工程师学会标准ASHRAE Standard定义：“热舒适性”是人指对热环境表示满意的意识状态[5].1970年丹麦学者Fanger提出了预计平均热感觉指数于不满意模型(the predicted mean vote- predicted percentage of dissatisfied,PMV-PPD)，作为热环境对生产力影响的评估工具被广泛的应用.Jang等[6]采用PMV-PPD指数进行韩国海上巡逻船舱PMV/PPD的热舒适设计；张炳力等[7]采用PMV-PPD模型结合空气龄针对轿车舱内热舒适性进行分析；石小容等[8]采用PMV-PPD指标分析了高速列车车厢热舒适性；莫志姣等[9]研究了驾驶室热舒适性的可视化仿真技术；孙智等[10]开展了基于改进PMV指标的飞机驾驶舱热舒适性分析；金雅婷等[11]深入讨论了船舶舱室动态环境热舒适性问题.本文通过对载人潜水器作业过程热舒适性特征的分析，获得典型任务阶段热舒适性特征以及优化条件，为舱室舒适型设计、安全控制、节能设计、任务分配等工作提供理论支撑.1 热舒适性评价指标PMV-PPD目前已经成为许多国家和国际标准组织评估热舒适的官方评价方法.例如：国际标准化组织ISO standard 7730[12]，美国采暖、制冷与空调工程师学会ASHRAE Standard 55[13]，欧洲标准化委员会CEN15251[14]，以及GB/T 18049―2017《热环境的人类工效学通过计算PMV和PPD指数与局部热舒适准则对热舒适进行分析测定与解释》[15]等.1.1 人体的热平衡方程人体热平衡(the human body heat balance)[16]方程是人体热舒适性研究的基础.人体的热舒适性主要取决于人体新陈代谢的产热量与人向周围环境的散热率之间的平衡关系.人体热平衡方程为M-W=C+R+E+S.式中：M为人体能量代谢率；W为人体所做的机械功；C为体表与外环境的对流热交换；R为体表与外环境的辐射热交换；E为皮肤汗液蒸发、呼出水蒸气与环境的热交换；S为人体的蓄热率.1.2 预计平均热感觉指数(PMV)PMV指标对人体热舒适性进行全面评价，当人体处于稳态的热环境下，人体的热负荷越大，热体偏离热舒适的状态就越远[17].根据GB/T 18049―2017《热环境的人类工效学通过计算PMV和PPD指数与局部热舒适准则对热舒适进行分析测定与解释》规定，PMV-PPD模型通过6项指标计算进行热环境舒适度量化评估，服装热阻Icl、代谢率M、空气温度ta、平均辐射温度、风速v、空气相对湿度.PMV表明预计暴露在统一环境下的群体对下述7级热感觉(-3～+3)投票的平均值见表1.表1 7级PMV指数[17]Tab.1 Seven-point thermal sensation scale[17]热感觉冷凉较凉适中较温暖温暖热PMV-3-2-10+1+2+3PMV指数是根据人体热平衡方程进行计算的，GB/T 18049―2017《热环境的人类工效学通过计算PMV和PPD指数与局部热舒适准则对热舒适进行分析测定与解释》规定了PMV-PPD的计算[12]为：PMV= [0.303×exp(-0.036M)+0.028]×(M-W)-3.05×10-3×[5 733-6.99(M-W)-Pa]-0.42×[(M-W)-58.15]-1.7×10-5×M×(5 867-Pa)-0.001 4×M×(34-ta)-3.96×10-8×fcl×(1)tcl= 35.7-0.028×(M-W)-Icl×{3.96×10-8×fcl×[(tcl+273)4-(2)(3)(4)(5)式中：PMV为预计平均热感觉指数;M为代谢率,根据潜航员主要任务活动获取代谢率;W为外部做功消耗的热量;Icl为服装热阻;fcl为人的体表面积与裸露时人的体表面积之比;ta为空气温度;tr为平均热辐射温度;v为空气流速;pa为水蒸气分压;hc 为对流换热系数;tcl为服装表面温度;HR为空气相对湿度.1.3 预计不满意者的百分数(PPD)PPD指数可对于热不满意的人数给出定量的预计值[12].对应7级热感觉投票指标，PPD可预计群体中感觉过暖或过凉人的百分数，如图1所示给出了PMV与PPD函数关系.根据PMV指数，可由下式计算出对应的PPD.PPD= 100-95×exp(-0.003 353×PMV4-0.217 9×PMV2).(6)2 载人潜水器任务分析与数据获取2.1 动态任务过程载人潜水器作业任务时间长、作业空间小、任务难度和强度大、作业环境恶劣[18].图2为“蛟龙号”低纬度海域某次海试数据，下潜深度为7 000 m，全过程任务时间为12 h，根据任务阶段特征，将完整的任务过程划分为8阶段St.A-St.H见表2.图1 PPD与PMV的函数关系[12,17]Fig.1 PPD as function of PMV[12,17]表2 7 000 m海试任务分段Tab.2 Task segmentation of 7 000 m deep-sea mission阶段任务时间持续时间/min数据编号A布放6∶30-6∶502001-03B海面下潜准备6∶50-7∶203004-06C下潜7∶20-9∶0010007-16D巡航9∶00-10∶309017-25E海底作业10∶30-14∶3024026-38F上浮14∶30-18∶0021039-67G海面回收准备18∶00-18∶202068-72H回收18∶20-18∶503073-752.2 温度与湿度动态特征海水的温度随着下潜深度的增加逐渐降低，7 000 m时海水温度约为1℃～2℃.海水温度的变化特征直接影响载人舱内的温度和湿度.图2为任务过程中温度和湿度变化曲线.下潜过程中载人舱温度逐渐降低，最终将维持在一个较低的水平.图2 “蛟龙号” 7 000 m海试任务分段数据及温度&湿度变化曲线Fig.2 7 000 m mission data and temperature & humidity change curve of the “Jiaolong” manned submersible温度变化分为3个阶段：第1阶段At.A-B，阳光直射载人潜水器，舱室温度呈上升趋势；第2阶段St.C-F，潜水器开始下潜，舱内温度明显降低，随着下潜深度的增加，温度下降的趋势开始趋于平缓，至完成水下作业任务，潜水器上浮过程中舱内温度逐渐达到最低13℃；第3阶段St.G-H，潜水器浮出水面，舱室温度逐渐回升.舱内温度变化与湿度变化呈正比.图3显示载人舱内温度最高为34℃、最低为13℃，相对湿度最高为92%，最低为40%.图3 任务过程PMV变化曲线 Fig.3 Task process PMV curves选取下潜过程中6∶30-18∶50之间75组温度和湿度数据，数据间隔10 min，即温度ta={ta1，ta2，ta3,…,ta75}、湿度RH={RH1， RH2，RH3,…,RH75}.2.3 关键人因数据获取关键人因数据包括：M代谢率和Icl服装热阻两项指标，分别根据潜航员任务活动情况及着装要求获得.2.3.1 潜航员代谢率M载人潜水器8个任务阶段的任务活动主要为坐姿状态下的轻度活动状态，获得典型作业状态下潜航员代谢率，M=70 W/m2=1.2 Met.2.3.2 潜航员服装热阻Icl服装热阻Icl中潜航员着装标准要求着装主要包括内裤、短袖、标准长裤、工作夹克，袜子和薄底鞋见表3，对应潜航员着装组合计算服装热阻为Icl=sum(Icli)=0.127 m2·K/W，clo=1.07.由于服装热阻Icl>0.078 m2·K/W，根据用式(4)计算人体表面积与裸露时认定体表面积之比fcl=1.164 5.表3 (Icl) 服装热阻Tab.3 Thermal insulation for garments of oceanauts服装热阻Icliclom2·K/W内裤0.030.005短袖0.150.023标准长裤0.250.039夹克(工作服)0.600.054袜子0.020.003鞋(薄底)0.020.003注：1 clo=0.155 m2·K/W2.4 关键环境数据获取根据蛟龙号某次低纬度海域7 000 m海试数据分析获得环境关键数据.1)空气温度. 根据海试数据获得75组温度数据，ta={ta1,ta2,ta3,…,ta75}.2)平均热辐射温度. 本文研究的重点在于分析人环境的变化特征，假设平均辐射温度等同于空气温度，即tr=ta={ta1,ta2,ta3,…,ta75}.3)空气流速.载人潜水器舱室内部安装两台小型空气循环风扇，舱室内空气基本接近于静止，因此根据ASHRAE标准规定v≤0.15 m/s为静止空气，本文计算假设空气流速v=0.15 m/s.4)相对湿度. 根据数据获得75组相对湿度数据RH={RH1,RH2,RH3,…,RH75}，可根据温度和湿度数据由式(4)计算获得舱室任务阶段水蒸气分压，由于动态环境中有75组温度和湿度数据，如图2所示，因此计算获得75组水蒸气分压数据，pa={pa1,pa2,pa3,…,pa75}.5)外部做工消耗热量.根据GB/T 18049―2017《热环境的人类工效学通过计算PMV和PPD指数与局部热舒适准则对热舒适进行分析测定与解释》规定[12,17]大多数活动外部做工消耗热量可忽略不计，因此计算中假设潜航员舱内活动外部做功消耗的热量为0，即W=0.3 PMV-PPD计算及曲线特征分析分析3.1 基于Matlab的PMV-PPD数据计算及曲线绘制本文基于Matlab平台进行载人潜水作业过程中热舒适性变化的计算，根据PMV-PPD模型式(1)～(5)编写代码见表4，计算获得75组PMV数据和PPD数据并根据对应时间和深度数据绘制变化曲线.图3为任务过程中PMV热舒适性指数变化曲线，在全过程中舱室PMV指数在-2.3～2.3之间变化.图4为PPD热不满意指数在任务过程的变化曲线，全程不满意指数浮动较大，极端情况下不满意指数达到90%以上.表4 PMV-PPD计算代码(Matlab)Tab.4 PMV-PPD calculation code (Matlab)定义变量与初步计算过程量计算PMV/PPD计算% Variable definitionM=70;clo=1.07; ta=(ta); tr=(tr); v=0.15; pa=(pa);W=0; % Calculate fcl Value fcl=1.05+0.107∗clo; if(Icl<0.5) fcl=1.0+0.215∗clo;End% Calculate tcl Value%% First guess for surface temperature taa=ta+273; tra=tr+273; tcla=taa+(35.3-ta)/(3.5∗(Icl+0.1)); XN=tcla/100; XF=XN;%% Compute Surface Temperature of Clothing by Successive Substitution Iterationsfclc=Icl∗0.155∗fcl; p1=fclc∗taa; p2=fclc∗3.96; p3=fclc∗100; p4=308.7-0.028∗RMW+p2∗(tra/100).^4;nIterations=0;XF=XN;while((nIterations<150))XF=(XF+XN)/2;%% HC CalculationHCF=12.1∗(v).^0.5;HCN=2.38∗abs(100∗XF-taa).^0.25; if(HCF>HCN)HC=HCF;% Convective Heat Transfer Coefficient else HC=HCN;endXN=(p4+p1.∗HC-p2.∗XF.^4)/(100+p3.∗HC);nIterations=nIterations+1; if ((nIterations>1) & (abs(XN-XF)<Tolerance)) break;endendif(nIterations<150)TCL=100∗XN-273; % Surface Temperature of Clothing% Compute the Predicted Mean Vote(PMV)———计算PMVPM1=3.96∗fcl∗(XN.^4-(tra/100).^4); PM2=fcl∗HC∗(tcl-ta);PM3=0.303∗exp(-0.036∗M)+0.028; PM4=0.0; if(RMW>58.15)PM4=0.42∗(RMW-58.15); end BMV=RMW-3.05∗0.001∗(5 733-6.99∗RMW-pa);CMV=-PM4-1.7∗0.000 01∗M∗(5 867-pa)-0.001 4∗M∗(34-ta)-PM1-PM2;PMV1=PM3∗(BMV+CMV);% Calculate the Predicted PercentageDissatisfied (PPD)PPD=100-95∗exp(-0.033 53∗PMV1.^4-0.217 9∗PMV1.^2);else PMV1=999;PPD=100;enddisp(PMV1);disp(PPD);3.2 PMV-PPD线型分析对比图3、4任务过程中各阶段PMV和PPD变化曲线进行热舒适性线型分析. 1)St. A-B，载人潜水器开始下潜之前，温度持续上升，热感觉指数由PMV舒适区间[-0.5，0.5] 快速升至较热区间[2，3]，PDD不满意指数由满意区间[0，10%]区间上升至不满意区间[80%，90%].图4 任务过程PPD变化曲线Fig.4 Task process PPD curves2)St. C-D，载人潜水器开始下潜，热舒适性由较热区间逐步回落， [-4 000， -5 000]区间舱室PMV值在[-0.5，0.5]最舒适区间内，随着深度下降温度继续下降，到达-7 000 m时舱室热舒适性PMV值开始低于-1并持续下降，潜航员热舒适性开始转为凉，PPD不满意指数也由不满意区间[80%，90%]下降至满意区间[0，10%].3)St. E，当载人潜水器到达-7 000 m后，深度不再变化，此时PMV指数持续下降，直至St. E海底作业阶段结束，热舒适性PMV指数接近-2，PPD不满意指数逐渐上升至较不满意区间[60%，70%].4)任务阶段St. F，海底任务结束，载人潜水器开始上浮，温度持续热舒适性继续下降，直至接近海面热舒适性降到最冷区间[-3，-2]，PPD不满意指数上升至不满意区间[80%，90%].5)任务阶段St. G-St H，浮出海面后热舒适性逐渐上升回归至舒适性区间[-0.5，0.5]，PPD不满意指数逐渐回落至满意区间[0，10%].3.3 任务过程热舒适性分布3.3.1 PMV分布根据GB/T 18049―2017《热环境的人类工效学通过计算PMV和PPD指数与局部热舒适准则对热舒适进行分析测定与解释》规定[17]，热环境舒适性可分为偏冷、适中、偏热3种类型，由冷到热7个区间，见表5，偏冷类型占整个过程的79.69%，适中类型占整个过程的10.67%，偏热类型占过程的16.00%.因此载人潜水器海试任务过程主要的热舒适性类型为偏冷.3.3.2 PPD分布根据GB/T 18049―2017《热环境的人类工效学通过计算PMV和PPD指数与局部热舒适准则对热舒适进行分析测定与解释》规定[17]，可分为4个等级A-D，其中A、B、C分别为可接受舒适度区间，D为待改进舒适度区间.由表6可知任务过程中占84%的任务阶段处于待优化区间.表5 任务过程PMV分布区间Tab.5 Task process PMV distribution interval热环境舒适性类型偏冷79.67%适中10.67%偏热16.00%冷凉较凉较暖暖热PMV区间[-3.0, -2.5][-2.5, -1.5][-1.5, -0.5][-0.5,0.5][0.5-1.5][1.5-2.5][2.5,3.0]任务比例26.67%30.67%16.00%10.67%6.67%9.33%0表6 任务过程PPD分布区间Tab.6 Task process PPD distribution interval等级全身热状态任务过程PPD/%PMV所属阶段比例/%APPD<6-0.2<PMV<+0.2St.A、St.D、St.H6.67B6<PPD<10-0.5<PMV<-0.2;0.2<PMV<+0.5St.A、St.D、St.H4.00C10<PPD<15-0.7<PMV<-0.5;0.5<PMV <+0.7St.A、St.D、St.H5.33D15<PPD-3.0<PMV<-0.7;0.7<PMV<+3.0St.B、St.C、St.E、St.F、St.G84.004 热舒适性优化分析由于载人潜水器舱室内部空间有限，缺少空调降温系统，仅有2套小型空气循环风机[4]，无法直接控制舱室温度进行舒适性优化.本文针对偏热和偏冷类型的任务过程进行专项分析，偏热过程主要模拟控制风速优化舒适性，偏冷过程主要模拟添加衣物改变服装热阻优化舒适性.4.1 偏热类型任务过程风速优化偏热阶段热环境受到温度和湿度的共同影响.通过调控风速进行舒适性优化，通过模拟不同风速条件，对风速影响进行仿真. 如图5所示，研究选取热舒适性为偏热类型的任务过程进行仿真，风速选取0.15～5.00 m/s间变化，间隔为0.50 m/s，获取11组风速数据.图5 偏热类型任务过程风速影响对比Fig.5 Comparison of the influence of wind speed in the process of thermal type task风速对载人潜水器舱室偏热环境的热舒适性影响不大，当初始PMV值在[1.5，3.0]之间时，风速变化对PMV指数基本没有影响，初始PMV值在[0.5，1.5]之间风速对热舒适性有改善作用，PMV指数越小，风速影响越大，且风速的影响率呈递减趋势，风速为0.50 m/s左右时能耗与影响效果比最优.根据图7, PPD不满意指数变化可知在6∶50-7∶20，8∶20-9∶20期间，及St B、St C后半段、St D前段调整风速对热舒适性有一定影响.4.2 偏冷类型任务过程服装热阻优化分析根据标准潜航员着装要求计算获得潜航员服装热阻Icl=1.07，以添加保暖衣物为条件对偏冷类型任务过程进行服装热阻优化，分析提升服装热阻对热舒适性的影响.以标准服装热阻Icl=1.07为初始值，风速为理论静止风速v=0.15 m/s，根据GB/T 18049―2017《热环境的人类工效学通过计算PMV和PPD指数与局部热舒适准则对热舒适进行分析测定与解释》[17]规定的典型工作服组合热阻为变化值进行计算，获取6组数据，及clo=[1.07，1.20，1.40，2.00，2.20，2.55].图6表明，偏冷型作业过程优化服装热阻对热舒适性影响显著，在水下5 000 m左右深度舱室热环境开始转为较冷状态，提升服装热阻及添加衣物或覆盖物能较好改善热舒适性.由对比图6可知，此时Icl提升至2.00～2.55区间能够，将PMV值稳定在舒适区间，即-0.7<PMV<0.7，热舒适性等级提升至A-B级，即PPD<15，获得最优热环境.根据初始Icl值1.07，需要提升[0.93，1.48].图6 偏冷类型任务过程Icl影响对比Fig.6 Comparison of Icl effects in the cold type task process5 结论1)载人潜水器海试过程由于温度和湿度的影响热舒适性全程处于动态变化，PMV值在[-2，+2]之间持续变化，84.00%任务阶段PPD指标处于待优化区间热舒适性较差.2)PMV-PPD动态曲线分析能够准确反映海试过程各任务阶段舱室热舒适性情况，海试主要过程处于较冷的作业环境，其中84.00%任务阶段舱室热舒适性较差，其中79.69%的任务阶段偏冷，16.00%任务阶段偏热，任务StA-StC阶段期热舒适性特征为偏热，StC-StF阶段热舒适性热证为偏冷.分析结果能够为舱室优化设计，任务分配，可靠性预测提供理论支撑.3)热舒适性优化分析确定在强约束条件下热舒适性可控影响因素的作用程度，针对缺少空调系统的载人潜水器，控制热环境阶段保持0.5 m/s左右风速，冷环境阶段提升0.93～1.48服装热阻可有效改善舱室热舒适性.其结果能够在能源优化分配、心理感知优化等方面提供支撑.参考文献【相关文献】[1]GAO Xiang, DING Kang, REN Yugang, et al. Target deployment and retrieval using JIAOLONG manned submersible in the depth of 6 600 m in mariana trench[J]. China Ocean Engineering, 2017, 31(5): 618. DOI:10.1007/s13344-017-0071-9[2]XUE Tao, ZHAO Yang, CUI Shengguo, et al. Design and implementation of Manned Submersible semi physical simulation system[C]//2016 IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics (ROBIO). Qingdao, China: IEEE, 2016: 155.DOI:10.1109/ROBIO.2016.7866314[3]LI Hao, LI Zhiwei, CUI Weicheng. A preliminary study of the resistance performance of the three manned submersibles with full ocean depth[J]. Journal of Ship Mechanics, 2013, 17(12): 1411. DOI:10.3969/j.issn.1007-7294.2013.12.006[4]姜磊, 金凤来, 侯德永, 等. 大气环境控制技术在“蛟龙”号载人潜水器上的应用[J]. 舰船科学技术, 2014, 36(8): 127JIANG Lei, JIN Fenglai, HOU Deyong, et al.The application of the atmosphere control technology for the manned submersible Jiaolong[J]. Ship Science and Technology, 2014, 36(8): 127. DOI:10.3404/j.issn.1672-7649.2014.08.025[5]WORLD EBOOK LIBRARY. American society of heating, refrigerating and air-conditioning engineers[J]. International Journal of Refrigeration, 1979, 2(1): 56. DOI：10.1016/0140- 7007(79)90114-2[6]JANG M S, KOH C D, MOON I S. Review of thermal comfort design based on PMV/PPD in cabins of Korean maritime patrol vessels[J]. Building and Environment, 2007, 42(1): 55. DOI:10.1016/j.buildenv.2005.07.025[7]张炳力, 薛铁龙, 胡忠文. 基于PMV-PPD与空气龄的轿车乘员舱内热舒适性分析与改进[J]. 汽车工程, 2015, 37(8): 951ZHANG Bingli, XUE Tielong, HU Zhongwen. Analysis and improvement of the thermal comfort in the passenger compartment of a car based on PMV/PPD and air age[J]. Automotive Engineering, 2015, 37(8): 951. DOI:10.19562/j.chinasae.qcgc.2015.08.016 [8]石小容, 伍川辉. 热舒适性PMV-PPD指标在高速列车上的应用[J]. 制冷与空调, 2013, 27(3): 249SHI Xiaorong, WU Chuanhui. The application of PMV-PPD in high-speed train[J]. Refrigeration and Air Conditioning, 2013, 27(3): 249. DOI:10.3969/j.issn.1671-6612.2013.03.009[9]莫志姣, 唐江明, 谷正气, 等. 基于PMV-PPD可视化车室热舒适性仿真研究[J]. 计算机仿真, 2016, 33(9): 163MO Zhijiao, TANG Jiangming, Gu Zhengqi, et al. A study on numerical simulation of cabin thermal comfort based on visual PMV-PPD index[J]. Computer Simulation, 2016, 33(9): 163. DOI:10.3969/j.issn.1006-9348.2016.09.035[10]孙智, 孙建红, 赵明, 等. 基于改进PMV指标的飞机驾驶舱热舒适性分析[J]. 航空学报, 2015,30(3): 819SUN Zhi, SUN Jianhong, ZHAO Ming, et al. Analysis of thermal comfort in aircraft cockpit based on the modified PMV index[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2015, 30(3): 819. DOI：10.7527/S2000-6893.2014.0135[11]金雅婷, 阚安康, 夏平, 等. 船舶舱室环境下的动态热舒适研究[J]. 船舶与海洋工程, 2012(2): 37 JIN Yating, KAN Ankang, XIA Ping, et al. Research on the dynamic thermal comfort of ship cabin environment[J]. Naval Architecture and Ocean Engineering, 2012(2): 37.DOI:10.3969/j.issn.1005-9962.2012.02.010[12]ISO 7730: 2005. Ergonomics of the thermal environment―Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria： DIN EN ISO 7730 (2006-05)[S]. Geneva, Switzerland: ISO, 2005 [13]ANSI/ASHRAE 55:2013.Thermal environmental conditions for human occupancy: ASHRAE 55-2013/ERTA-2016[S]. Atlanta, Georgia: American Society of Heating, Refrigerating and Air-conditioning Engineers, 2013[14]BRITISH STANDARDS INSTITUTION. Indoor environmental input parameters for design and assessment of energy performance of buildings addressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustics[M]. [S.l.]: European Committee for Standardization, 2007[15]中华人民共和国住房和城乡建设部. 民用建筑室内热湿环境评价标准: GB/T 50785-2012[S]. 北京：中国建筑工业出版社, 2012[16]李先庭，石文星. 人工环境学[M]. 2版. 北京：中国建筑工业出版社, 2017LI Xianting, Shi Wenxing. Built Environment Science[M]. Beijing: China Architecture & Building Press, 2017[17]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 热环境的人类工效学通过计算PMV和PPD指数与局部热舒适准则对热舒适进行分析测定与解释： GB/T 18049-2017[S]. 北京：中国标准出版社, 2017General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China. Ergonomics of the thermal environment-Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria: GB/T 18049-2017[S]. Beijing: Standards Press of China, 2017[18]张帅, 叶聪, 何卫平, 等. 载人潜水器坐底过程人因失效预测研究[J]. 哈尔滨工程大学学报, 2018, 39(2): 290ZHANG Shuai, YE Cong, HE Weiping, et al. Research on the method of human failure prediction in the process of landing manned submersibles[J]. Journal of Harbin Engineering University, 2018, 39(2): 290-296. DOI:10.11990/jheu.201609053。

舰船舱室空气环境的几点思考作者：宋炬明来源：《广东造船》2012年第02期（海军驻广州地区军事代表局，广州 510260）摘要：本文从提高舰船舱室空气品质的现实重要性出发，分析了影响舱室空气控制的三个方面因素和当前存在的问题，提出了优化气流组织、加强空气品质控制、改进舱室温度调节、改善系统噪声等四个构想和措施，为进一步优化舰船空调通风系统设计建造提供了基本思路。

关键词：舱室空气；控制；改进How to Improve the Quality of Compartment Air in Naval VesselsSONG Juming( Navy Representatives Bureau in Guangzhou Guangzhou 510260 )Abstract:For the importance of improving the quality of compartment air in naval vessels, this paper analyzes three factors which affect the control of compartment air and problems on the control, puts forward 4 measures including optimizing air distribution and compartment temperature adjustment, strengthening air quality control and eliminating noise from equipment to provide the reference for optimizing the design and manufacture of ventilation system for air conditioners of naval vessels.Key words: Compartment air; Control; Improvement舱室空气环境是舰船居住性的一个重要方面。

基于神经网络的船舶舱室热舒适度研究船舶舱室热舒适度是指船舶舱室内的温度和湿度条件是否符合船员和乘客的舒适需求。

船舶舱室热舒适度的研究对于保障船员和乘客的健康和舒适非常重要。

本文将基于神经网络的方法来研究船舶舱室的热舒适度。

我们需要收集船舶舱室的温度和湿度数据。

可以利用传感器来实时监测船舶内部的环境参数，并将这些数据记录下来。

这些数据可以包括船舱的温度、湿度、压强等信息。

然后，我们需要收集船员和乘客的舒适度感知数据。

可以通过问卷调查的方式来收集船员和乘客对于船舶舱室热舒适度的评价。

问卷可以包括舱室的空气质量、温度、湿度等方面，并要求船员和乘客给出对应的评价。

接下来，我们需要对收集到的数据进行预处理。

我们需要对收集到的环境参数数据进行清洗，比如去除异常值和缺失值。

然后，我们需要对舒适度感知数据进行处理，比如将舒适度评价转化成数值型数据。

之后，我们可以利用神经网络来建立船舶舱室的热舒适度模型。

可以采用监督学习的方法，将环境参数作为输入，舒适度评价作为输出。

可以使用多层感知机（MLP）神经网络来建立模型。

我们需要将数据集划分为训练集和测试集，其中训练集用于训练神经网络，测试集用于评估模型的性能。

然后，我们可以使用梯度下降等优化算法来训练神经网络模型，不断调整模型的参数，使得模型能够较好地预测舱室的热舒适度。

我们可以利用测试集来评估模型的性能，比如计算均方根误差（RMSE）等指标。

我们可以利用训练好的神经网络模型来预测其他船舶舱室的热舒适度。

当我们有其他船舶的环境参数时，可以输入到训练好的神经网络模型中，模型将给出对应的舒适度评价。

国外核潜艇舱室空气组分特性研究综述国外核潜艇舱室空气组分特性研究综述核潜艇是现代海军中最先进、最隐蔽的水下作战武器。

核潜艇舱室内空气组分特性的研究对船员的生命安全和潜艇的作战效能起着重要的作用。

在国外，对核潜艇舱室空气组分特性的研究已经非常深入，本文将介绍其中的一些研究成果。

首先，空气中二氧化碳浓度是一个重要的参数。

在低氧环境中，高浓度的二氧化碳会引起人体不适，严重时会导致神经系统疾病和死亡。

美国海军研究局在1989年的一项研究中发现，在潜艇中超过1%的二氧化碳浓度会对身体造成危害。

为了减少潜艇中的二氧化碳浓度，美国海军在潜艇内部增设了CO2消耗装置，通过化学反应将二氧化碳转化为水和固体废物，在舱室内环流空气时去除二氧化碳。

其次，氧气浓度也是关键的参数。

在高分压环境下，氧气的浓度会影响大脑的认知和判断能力，严重时会导致大脑缺氧，甚至死亡。

美国海军在潜艇舱室中保持的氧气浓度是21%，这个值被视为一种相对安全的水平。

但是，在紧急情况下，如同氧气饱和，氧气包装和氧气面罩被用来为船员提供额外的氧气。

最后，挥发性有机物（VOCs）也是一个研究的焦点。

VOCs是一种常见的污染物，来自燃料、清洗剂和废气排放等，是一种有害的空气污染因素。

在潜艇中，许多组件和系统是通过油润滑、冷却和清洗等方式来运行的，这些过程中会产生VOCs。

美国海军为了减少VOCs的排放，建立了灰水净化系统、废气焚烧和废气排放回收等技术，保证了潜艇舱室空气的清洁。

综上所述，核潜艇舱室空气组分特性的研究对潜艇船员的安全和潜艇的作战效能至关重要。

在国外，为了保证潜艇船员的安全和舰艇的战斗力，各国海军对空气组分特性进行了深入的研究，并不断改进和优化舱室环境，提高了核潜艇的安全性和作战效能。

针对核潜艇舱室空气组分特性的研究，我们可以通过对国外相关研究的数据进行分析来更好地了解船员的生命安全和潜艇的作战效能。

下面将列举几组有关数据进行分析。

1.二氧化碳浓度数据美国海军研究局曾于1989年进行了一项研究，发现在潜艇舱室中，超过1%的二氧化碳浓度会对身体造成危害。

0 前 言潜艇舱室大气质量的好坏直接关系到艇员的健康和战斗力，舱室内烹饪、人体呼吸和代谢、设备运转和材料老化等，都会向密闭空间释放出多种有毒有害气体，对艇内空气造成污染[1]。

良好的潜艇大气质量可以通过对潜艇大气污染源的控制来实现，更重要的是通过潜艇大气的内部控制措施来实现（即潜艇大气控制设备、预防潜艇大气质量异常情况、严控二次污染、通风换气控制以及规范艇员活动）。

1 潜艇大气污染物的来源潜艇大气污染物来源广泛，概括起来有以下几个方面：人体新陈代谢、烹调、非金属材料和武器装备等[2]。

1.1人体新陈代谢艇员的新陈代谢释放出二氧化碳、一氧化碳、氨气、硫化氢、氢气、胺、醇、醛、酮、有机酸、酯、芳香烃、吲哚等气体。

1.2烹调烹饪会产生丙烯醛、油雾、一氧化碳、醛、酮、酸类。

1.3非金属材料a.合成材料如橡胶、塑料、油漆、涂料、粘合剂、腻子中的脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇、酮、醛、酯、含氧有机物等。

b.汽油、煤油、柴油、润滑油、液压油等油料释放的脂肪烃、芳香烃、醇、醛、酮、胺、有机酸、一氧化碳等。

潜艇大气污染与大气质量内部控制措施何艳兰（海军核化安全研究所，北京 100077）摘 要：根据国内外潜艇舱室大气污染的状况，论述了舱室主要污染物的来源、造成的危害和大气质量内部控制措施及其发展技术，为我国开展潜艇大气控制研究提供了依据。

关键词：舱室大气；污染物；危害；内部控制 中图分类号：X51 文献标识码：ASubmarine Atmosphere Pollution and Interior Control MeasureHe Yan-lan(Navy Research Institute of Nuclear Safety and Chemical Defence, Beijing 100077, China)Abstract: According to the atmosphere pollution in submarine at home and abroad, the main sources of cabin air pollutant, harm on the equipment and health, atmosphere quality interior control measures and development trends were introduced in this paper to provide the base of research for atmosphere controlling in submarine .Keyword: Cabin atmosphere, Air pollutant, Harm, Interior control舰 船 防 化2007年第4期，6~10 CHEMICAL DEFENCE ON SHIPS No.4, 6~10c.天然木制品、谷物、蔬菜、水果等释放的二氧化碳、萜烯等。

潜艇舱室供氧技术研究进展潜艇是一种可以在水下进行活动的水下舰艇，通常用于海军武器系统中。

潜艇舱室的供氧问题一直是潜艇在水下生存的关键问题，近年来随着技术的发展，潜艇舱室的供氧技术也发生了显著的变革。

早期的潜艇舱室供氧技术主要采用氧气瓶的方式，但这种方法需要定期更换氧气瓶，存在使用次数受限和运输困难等问题。

后来，随着科技的不断进步，液体储氧、膜分离等技术开始被应用于潜艇舱室供氧系统中。

其中，液体储氧技术主要是将氧气液化储存，这种技术可以提高氧气瓶的储存密度，大大减小了潜艇舱室供氧系统的体积。

另外，膜分离技术则是将空气分离出氧气，这种技术可以让供氧系统随时提供新鲜的氧气。

在目前的潜艇舱室供氧技术中，最为先进的是氧满换技术。

这种技术使用了一种名为氧生产器的设备，它可以将海水中的氧气分离出来，实现了在潜艇舱室内生产氧气的目的。

氧满换技术可以极大地延长潜艇在水下的生存时间，这意味着潜艇可以更长时间的处于水下状态，执行更加复杂的任务。

除了供氧技术的不断进步，氧气的供应方式也在不断改善。

传统上，潜艇需要经常浮起来接受新鲜氧气的补给，但随着技术的进步，潜艇现在可以通过很多不同的方式来获取氧气。

例如，一些潜艇采用太阳能电池板作为储存能量的方式，这种方式可以为氧气生产器提供足够的电能。

总的来说，潜艇舱室供氧技术的改善是由科技的进步驱动的。

随着科技的不断发展，潜艇舱室的供氧技术将会得到更好的解决，并且将能够更好地满足潜艇在水下的生存需求。

随着科技的不断进步，潜艇的任务也将变得更加多样化和复杂化，今后在潜艇舱室供氧技术研究领域仍有着广阔的发展空间。

潜艇舱室供氧技术是军事技术领域的重点研究方向之一，近年来国际上也在不断加强对潜艇技术的投入和研究。

下面列出一些相关数据并进行分析。

首先，据军事专家介绍，目前国际上约有30余个国家在积极发展潜艇技术，其中美国、俄罗斯、中国等国的潜艇技术最为先进。

这表明潜艇技术在国际上的重要性和影响力。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。