细水雾作用下受限空间油池火焰温度分布实验研究

利用红外热像技术对受限空间内细水雾熄灭油池火过程中火焰温度分布和火焰结构变化情况进行了实验观察，结果证明池火火焰存在核心反应区、通风控制和燃料控制区域、细水雾与火焰结构相互作用的红外热像显示：突然施加细水雾，燃烧被强化，可能的解释是湍流使燃料的燃烧速率加快了．随着细水雾的连续施加，火焰的紊流程度进一步增强，不连续区域进一步扩大；同时，细水雾不断吸热汽化，高温区域逐步缩小，直至火焰完全熄灭。     

正负电性的荷电细水雾灭火试验与机理探讨

为了探讨荷电细水雾的正负电性对灭火效果的影响,丰富和完善细水雾灭火的理论和技术,搭建了基于感应荷电的荷电细水雾熄灭受限空间乙醇火的小尺寸试验平台.通过改变电压的正负性,得到正负电性的荷电细水雾.根据其对灭火时间、火焰图像、火焰温度的影响来比较灭火效果,并在试验的基础上进行物理作用和化学作用的机理分析.结果表明,就灭火效果而言,荷电细水雾强于普通细水雾,荷负电细水雾强于荷正电细水雾;荷负电的液滴能诱导燃烧场中的自由基与其碰壁销毁,并且能中和火焰中的正离子,阻止燃烧链传递的进行.     

超细水雾抑制瓦斯燃烧火焰的实验研究

通过搭建模拟回采工作面小尺寸实验平台,利用改造后的家用燃气灶作为燃烧器,研究了可燃预混气体火焰在超细水雾作用下火焰的变化过程,并测得了超细水雾作用于火焰过程中火焰的温度.通过改变通风速度和超细水雾的雾化速率,揭示了可燃预混气体在超细水雾氛围中火焰与温度的变化规律.通过建立稳定火焰面的力和速度平衡,找出了火焰形状拉伸扭曲的原因是破坏了火焰外焰和热气层交界面上力和速度的平衡;在其他条件一定的情况下,向模拟工作面上施加超细水雾后,火焰周围流场扰动明显增大,与在单独通风条件下相比,火焰温度跳动变化幅度和频率增大;在保证超细水雾质量浓度不变条件下,通风速度越大,则混合气体扰动越大,温度的跳动就越大,火焰的燃烧就越不稳定.实验结果表明超细水雾能很好地抑制瓦斯火焰的燃烧.     

超细水雾抑制瓦斯燃烧火焰的实验研究

通过搭建模拟回采工作面小尺寸实验平台,利用改造后的家用燃气灶作为燃烧器,研究了可燃预混气体火焰在超细水雾作用下火焰的变化过程,并测得了超细水雾作用于火焰过程中火焰的温度.通过改变通风速度和超细水雾的雾化速率,揭示了可燃预混气体在超细水雾氛围中火焰与温度的变化规律.通过建立稳定火焰面的力和速度平衡,找出了火焰形状拉伸扭曲的原因是破坏了火焰外焰和热气层交界面上力和速度的平衡;在其他条件一定的情况下,向模拟工作面上施加超细水雾后,火焰周围流场扰动明显增大,与在单独通风条件下相比,火焰温度跳动变化幅度和频率增大;在保证超细水雾质量浓度不变条件下,通风速度越大,则混合气体扰动越大,温度的跳动就越大,火焰的燃烧就越不稳定.实验结果表明超细水雾能很好地抑制瓦斯火焰的燃烧.     

含添加剂细水雾临界灭火浓度的实验研究

利用同轴流动燃烧装置(Cup Burner)对含有不同金属氯化物细水雾熄灭酒精火的临界灭火浓度进行了测量,实验时保持不变的空气流量,通过调节特赛(TSI)雾发生装置流量开关,逐步增加空气来流中的细水雾含量,同时调节循环泵的流量保证酒精燃料燃烧消耗量,利用电子天平测量燃料供给杯总重量的变化间接获得酒精的燃烧速率.结果表明...     

含添加剂细水雾熄灭醇类火焰的有效性实验研究

为探究含不同添加剂细水雾熄灭醇类火焰的效果,对含不同浓度尿素、钾盐、FC-4添加剂的细水雾分别开展灭火实验.结果表明:同等条件对比含不同浓度尿素细水雾的平均灭火时间,含1%尿素细水雾熄灭酒精火焰时间最短,与纯水相比灭火时间减少率达到了44.63%;含K2C2O4·H2O细水雾熄灭酒精火和煤油火的平均灭火时间均为最小,灭火时间减少率分别达到了31.35%、73%;含KHCO3的细水雾熄灭酒精火和煤油火的平均灭火时间最大,灭火时间减少率分别为6.75%、57.56%.由此对比可得,含钾盐细水雾熄灭煤油火比酒精火的效果要好.在复合添加剂中,含0.05%的FC-4、1%的尿素和0.2 mol/L K+浓度的K2C2O4·H2O的细水雾熄灭酒精火的平均灭火时间最短,灭火时间减少率也达到了87.90%,灭火效果显著.对比上述分析可知,含复合添加剂细水雾的酒精灭火效果更好,可以实现有效灭火.     

含添加剂细水雾熄灭油池火的机理及实验

为了提高普通细水雾灭火的有效性,采用小尺度实验方法,通过在普通细水雾中加入添加剂,研究了在受限空间内含添加剂细水雾扑灭油池火的有效性.实验研究发现:当火源位于细水雾的作用范围内时,灭火时间较短,灭火性能较高;当火源位于细水雾的防护区域外时,灭火有效性显著降低.而在相同流量和压力下向细水雾中加入添加剂,能显著地影响它的灭火性能,使火焰容易熄灭,灭火时间大大缩短,从而提高了细水雾的灭火能力,因此细水雾对受限空间内油池火的灭火有效性大大增强.通过细水雾对O2、CO、CO2的体积分数以及对火焰温度、烟气温度影响分析,为筛选和制备细水雾灭火添加剂提供了实验数据.     

基于超细水雾作用下的地铁站台空间火灾烟气温度特性

通过搭建超细水雾发生装置及地铁站台模型,进行了超细水雾作用下的烟气温度特性试验研究.结果表明:施加超细水雾后,烟气温度纵向分布在靠近火源的区域迅速衰减,之后温度基本不再变化,且对烟气层高度几乎无影响.另外,超细水雾可以迅速降低烟气温度,降温效果与雾化量、驱动气流速度、施加超细水雾时间等因素有关,雾化量、驱动气流速度增大温度降低,燃烧初期施加超细水雾的效果较好.随火源与超细水雾入口之间的距离增加,温度衰减趋势越迅速,且超细水雾入口位置对阻隔烟气扩散有一定作用.     

细水雾系统在建筑灭火应用中的理论研究

为了预测细水雾系统在连续运行和间歇运行方式下有障碍火焰熄灭情况,基于受限空间内的气体成分的质量守恒和空间的能量守恒,建立了一个预测受限空间内细水雾系统灭火效果的瞬态模型．该模型对于受限空间温度、干态氧气体积分数能进行较好的预测研究;在同样的火焰情况下,采用间歇运行方式能提高灭火效果而且减小耗水量．     

含添加剂细水雾熄灭油池火的机理及实验

为了提高普通细水雾灭火的有效性，采用小尺度实验方法，通过在普通细水雾中加入添加剂，研究了在受限空间内含添加剂细水雾扑灭油池火的有效性．实验研究发现：当火源位于细水雾的作用范围内时，灭火时间较短，灭火性能较高；当火源位于细水雾的防护区域外时，灭火有效性显著降低．而在相同流量和压力下向细水雾中加入添加剂，能显著地影响它的灭火性能，使火焰容易熄灭，灭火时间大大缩短，从而提高了细水雾的灭火能力，因此细水雾对受限空间内油池火的灭火有效性大大增强．通过细水雾对O2、CO、CO2的体积分数以及对火焰温度、烟气温度影响分析，为筛选和制备细水雾灭火添加剂提供了实验数据．     

Experimental study on the interaction of fine water mist with solid pool fires

The Montreal Protocol was enacted in 1987 that sets a definite target that Halon fire sup-pressants are to be replaced by the beginning of 21century. So research work on replacements for halogen-based suppressants, such as water sprinkler, CO2, inert gas and foam, is in full swing. Water mist fire suppression systems are taken as one of the effective candidates for Halon re-placement; they have many advantages: not pollutant to environment (unharmful to the ozone layer without bringing green…     

油池火下横隔梁对多肋钢筋混凝土T梁桥温度场的影响

基于油池火焰蔓延特性,探究了火灾下横隔梁对多肋钢筋混凝土T梁桥温度场的影响。理论分析了T梁底火焰蔓延总长度与热释放速率间的无量纲关系,用FDS建立4种火灾场景的流体计算模型,分析T梁边界温度时空分布规律,将FDS计算结果加载到T梁桥有限元模型上,计算截面内部温度场。结果表明：在开放空间,T梁底火蔓延与无量纲热功率之间的线性比值大于封闭空间的2.58;横隔梁有效降低了火焰邻近区域的温度,在顺桥向将T梁边界温度场分成4个区域,各分区间温度比无横隔梁时分别降低9.7%、41%、56.8%。说明横隔梁限制了热传递,使火源直接作用的梁构件温度梯度梁肋中部提高33%,梁底提高13.3%,翼板底提高5%。     

封闭空间中细水雾灭油盆火的试验研究

为了研究不同条件下细水雾的灭火效果，进行了一系列的细水雾灭B类油盆火灾试验.研制了一种新型两级雾化高压细水雾喷头并测量了其喷雾参数.介绍了灭火实验室的布局和试验步骤.考虑到油盆径向偏移距离、火焰规模、喷头高度、油火遮挡条件以及喷雾压力等因素对灭火效果的影响，共进行了17次灭火试验.测量了灭火过程的温度场变化并进行对比分析.结果表明，对灭火效果有重要影响的因素是火焰被遮挡的条件、喷雾压力和火焰规模.对于设计喷头，推荐使用10~12 MPa喷雾压力，该喷头扑灭2B以上规模火焰较容易，扑灭1B以下火焰较困难.在细水雾扑灭油盆火灾的过程中，水雾气化和窒息起主要作用.     

隧道内火焰顶棚射流最高温度的分布研究

为了在隧道内合理地设置火灾探测器及科学地确定探测参数,需要掌握火灾烟气最高温度的分布规律.采用地铁隧道列车火灾的1∶8缩尺模型实验和数值模拟计算,分析了火焰顶棚射流的最高温度在火焰上方和沿隧道纵向变化的规律.结果表明:常用的Alpert公式适用于纯烟气顶棚射流,但不适用于火焰顶棚射流.火焰顶棚射流的最高温度随着离开火源中心线距离的增加而减小,且在火焰撞击区内沿隧道纵向呈线性衰减趋势;而在火焰撞击区以外以幂函数形式衰减.通过对Albert公式的修正提出了隧道内火焰顶棚射流最高温度的新计算公式.     

考虑火焰辐射的大空间建筑火灾中钢构件升温实用计算方法

对基于集总热容法建立的钢构件热平衡方程进行了参数分析,发现在火焰辐射下对钢构件升温有影响的参数有：大空间建筑火灾中烟气的升温历程和烟气最高升温、火焰面与其正上方钢构件表面微元间的角系数、受火焰辐射钢构件有效表面积系数以及钢构件的形状系数。建立了包含这些影响参数的火焰辐射下钢构件升温典型曲线的数学表达式,通过对精确结果进行拟合,得出了火焰辐射下钢构件升温计算式的待定系数,从而得出大空间建筑火灾中火焰辐射下钢构件升温的实用计算式,该实用计算式避免了直接利用钢构件热平衡方程计算火焰辐射下钢构件升温的繁琐,同时与精确计算的结果吻合程度较好,便于工程技术人员在大空间建筑钢结构抗火设计中应用。     

机械排烟下高压细水雾灭火效果的数值模拟

目的分析机械通风情况下,高压细水雾技术对单室油火的灭火效果,为高压细水雾灭火系统在地下大空间的应用奠定基础.方法采用火灾动力学模拟软件(FDS),应用大涡模拟方法的场模型、两相流模型、辐射模型,模拟分析火源中心面的温度、灭火时间、CO质量浓度等参数.结果得到在1 MW、1.5 MW、2.5 MW火灾功率下,不同通风情况的10 MPa高压细水雾喷头的灭火特性参数,对比、分析了火源上方0.5 m处的温度以及1.5 m截面的CO平均质量浓度的变化曲线.结论随着火灾功率的增加,机械排烟对10 MPa高压细水雾灭火效果的负面效应减小,机械排烟和高压细水雾灭火技术联合作用对2.5 MW火灾的灭火效果更佳.     

Flame Propagation Characteristics of Propane-Air Mixture in Ducts with Obstacles

An experimental study on acceleration mechanism of flame propagation of propane-air mixture in ducts with obstacles was conducted. The acceleration mechanism of flame propagation is mainly due to the positive feedback of the turbulence region induced by obstacles for combustion process. It can be seen from the experimental results that the maximum explosion pressure can increase by 20 %, the maximum rate of pressure rise can increase by 10 times and the flame propagation velocity can increase by 20 times when obstacles are present.     

氢氧焰入射角对石英玻璃沉积效率的影响

为提高CVD合成石英玻璃的沉积效率，对不同氢氧焰入射角的工况进行了试验和数值模拟，比较并分析了沉积效率的变化规律和二氧化硅微粒的沉积机制．结果表明：数值模拟与试验测得的沉积效率基本吻合；近沉积面的速度分布决定了二氧化硅微粒的沉积分布，二氧化硅微粒沉积的主要机制为湍流沉积，热泳沉积起协助作用；氢氧焰入射角不同，近沉积面的速度分布和沉积面的高温区域均有明显差异，入射角过大或过小，都会造成二氧化硅微粒沉积位置和沉积面高温区的重合区域减小，降低沉积效率．入射角度为22°时，沉积效率最高（71％）．     

矿井火灾火源燃烧特性的实验研究

首先介绍了用锥形量热计测定矿用可燃物燃烧特性的测试方法 ,并对几种不同类型的矿用输送机胶带及木材进行了对比实验 .实验结果表明 :非阻燃的输送机胶带释热速率最高 ,阻燃输送机胶带产生的毒气危害性最大 .针对井巷网络火灾的特点 ,还对通风巷道中的火源燃烧特性进行了研究 ,介绍了在中国矿业大学矿井火灾综合模拟实验系统中进行的网络火灾线火源的火焰蔓延速率、温度分布及火源燃烧带对节流作用的影响的实验结果