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舰船上要求消防充气站能快速将消防呼吸气瓶充气至30 MPa,其充气方式直接影响气瓶充气过程的各项性能.基于热力学定律,分析直充式和混合式充气方式的充气过程.通过实验和仿真相结合比较两种充气方式充装量、充气时间、熵产、耗气量等方面的差别,并对充气方式进行优化,实现快速安全充气,提高消防充气站使用效率.结果表明：混合多级压力充气方式较优,温升效应减弱,充装量可提高4％,熵产可减少53％,气源耗气量可减少14％.