受限空间内细水雾抑制熄灭火焰过程中一氧化碳的生成率

细水雾抑制熄灭火焰过程中一氧化碳的浓度是评价细水雾灭火系统安全可靠性的一个重要参数.本文通过受限空间内细水雾抑制熄灭障碍火的模拟实验研究,发现细水雾抑制熄灭火焰过程中一氧化碳生成率存在两种控制模式,即燃料控制模式和细水雾流量控制模式.实验结果表明,在燃料控制模式下,一氧化碳生成率随着燃料流量的增大而增大;在细水雾控制模式下,一氧化碳生成率随着细水雾流量的增大而增大.为了获得两种控制模式的临界转变条件,对燃料控制模式和细水雾控制模式的临界工况进行水蒸气含量分析.通过理论分析,得到一氧化碳生成率控制模式转变的水蒸气含量临界范围与 Suh and Atryeya 理论基本一致,即空气中水蒸气质量分数达到25%~65.5%时,水蒸气对火焰的作用从化学作用转为物理作用,一氧化碳生成率控制模式开始转变     

细水雾扑灭油池火的临界条件

通过模拟灭火实验发现细水雾灭火过程中由于雾特性参数的变化而形成两种相异的灭火过程,进而通过理论分析与计算得到了细水雾通过火焰冷却扑灭油池火所需的临界条件,并通过实验室尺度实验与全尺度实验对计算结果进行了验证．在实验中还发现对于下喷式系统而言,细水雾能否穿透烟气羽流层对于细水雾系统能否灭火具有至关重要的影响,为此引入了烟气羽流与细水雾的推力比这一概念,并通过实验确定了采用下喷方式时,细水雾灭火的临界推力比大致为10．     

细水雾与油雾火焰相互作用的实验及数值模拟研究

开展了细水雾抑制熄灭燃油油雾火的实验研究,并在试验研究的基础上,利用大型计算流体力学商业软件模拟研究细水雾与油雾火焰的相互作用。研究表明,细水雾熄灭油雾火的机理是降低可燃物与氧气混合浓度比和动力学效应、火焰冷却与衰减热辐射。在细水雾与油雾火焰相互作用动态过程中模拟计算与实验有一定程度的吻合;模拟计算表明细水雾有效灭火的前提是快速穿透火焰。     

受限空间中细水雾灭火的准稳态模型

通过受限空间中大量细水雾灭火实验，总结出预测细水雾系统灭火效果的准稳态模型。该模型是针对细水雾扑灭有障碍火的情况而发展的，火焰的熄灭主要是由于燃料燃烧耗氧和细水雾汽化稀释造成氧气浓度的降低而导致的，忽略了细水雾与火焰的直接作用，模型基于能量守衡，要求输入以下参数：火源功率、受限空间的几何结构、通风口面积和细水雾施加流量，通过模型预测出稳态时受限空间的温度和氧气浓度，进而可以确定临界火源的尺度(功率大小)，同时能准确预测较大功率范围火的熄灭时间。     

细水雾作用下气体射流火焰熄灭的临界条件

设计了开放空间条件下细水雾扑灭气体射流火的模拟实验,发现可燃气体流率大小和火焰上升力大小都直接影响了灭火成功与否,进而通过理论分析和计算分别得出了细水雾灭射流火的临界条件,细水雾的吸热功率大于11%～15%射流火的火源功率时可实现灭火,射流上升力与细水雾下压力的比值小于1.0～2.8时细水雾也能够通过克服火焰上升力进而实现灭火,实验结果也显示,相同气体流率情况下气体射流上升力与细水雾下压力的比值越大则灭火时间越长.     

细水雾熄灭K类火灾的全尺寸模拟实验

利用ISO 9705全尺寸多功能热释放速率测试仪在开放空间研究了细水雾作用下K类火灾的发展过程,实验中对细水雾作用下食用油火的温度、热释放速率及烟气的主要特性参数变化规律进行了测量与研究,分析了预燃时间对灭火有效性的影响,系统地阐述了细水雾作用下K类火灾关键特性参数的变化规律．实验发现,细水雾可以有效地抑制K类火灾的发展,在其作用下火焰温度及热释放速率快速降低,并可以有效地冲刷烟气,降低一氧化碳及二氧化碳的浓度,提高氧气的浓度及火场能见度．同时利用稳定火源热释放速率模型计算了K类火灾发展阶段的热释放速率,与实验测量结果比较发现,模型可准确地预测K类火灾发展阶段的热释放速率的变化规律．     

水与K_2CO_3的协同灭火作用

实验研究了惰性灭火介质水与化学灭火介质的协同灭火作用.通过测定纯水、含K_2CO_3添加剂细水雾及K_2CO_3干粉的最小灭火浓度,分析了水与K_2CO_3的结合对两者单独使用时灭火有效性的影响.结果表明:含K_2CO_3添加剂细水雾可以分别提升纯水与K_2CO_3干粉的灭火效能,并且灭火效能随着溶液中K_2CO_3含量的增加而增强.水与K_2CO_3在火焰温度下发挥协同灭火作用的实质是水蒸气的存在对K_2CO_3有一定的活化作用,使其更容易在平衡产物中生成大量的灭火活性物质KOH.     

超细水雾与甲烷二维对冲火焰作用的模拟研究

基于Tsuji燃烧器模拟研究了常重力与微重力下超细水雾与二维对冲火焰作用的异同点,验证常重力下的试验结果对于微重力环境下的适用性.结果表明:无细水雾作用时,低应变率下火焰温度和位置对于重力较为敏感;细水雾作用后,高应变率下火焰温度对重力较为敏感.随着细水雾粒径的增大,重力和浮力对于粒子运动的影响逐渐增大.在常重力、低风速下使用较高浓度的小粒径水雾进行试验的结果对微重力下的情况有一定参考价值.     

氟化酮灭火剂灭火性能

采用改进型杯式燃烧器实验装置,研究氟化酮对正庚烷燃料火的灭火作用过程及临界灭火参数,依据彭-罗宾逊(Peng-Robinson)方程计算不同温度下的氟化酮比容,在此基础上计算得出氟化酮对正庚烷的临界灭火浓度,并与现有洁净气体灭火剂对比.结果表明,氟化酮与正庚烷火相互作用后,火焰变大、温度降低,且达到临界灭火浓度后的灭火时间为4,s.氟化酮比容与温度呈线性关系,温度越高,氟化酮比容越大.氟化酮对于正庚烷的临界灭火浓度约为4.6%,,比七氟丙烷低约28%,.在20,℃设计温度下,氟化酮的临界灭火质量浓度为688.2,g/m3,比七氟丙烷高约38%,.     

船舶机舱水雾灭火相似模型分析与设计

以某型3000吨级船舶机舱为原型,根据对船舶机舱火灾蔓延规律的相似理论分析,建立了小尺度船舶火灾模拟实验舱的相似物理模型;确定了船舶机舱细水雾模拟的相似准则关系,并建立了模拟机舱细水雾灭火系统相似物理模型;依据IMO相关细水雾灭火系统有效性评估的实验场景设置和相似模型设计,采用FDS（4.0）对模拟实验舱内细水雾灭火系统进行了数值模拟的实验研究.实验结果表明,在忽略热辐射作用的条件下,对细水雾灭火系统采用相似理论分析,并建立的相似缩比模型可以较好的模拟原型舱室细水雾灭火过程与规律.     

主动干预型消弧装置应用性研究

在Matlab/Simulink软件中搭建了主动干预型消弧装置仿真测试模型,将装置和转移点接地网阻值等效为阻值模块,设置不同阻值的单相接地故障,进行装置等效动作仿真,并在10 kV真型配电网中进行装置带电测试。通过对比分析,探索了装置的启动阈值和故障电流的转移效果,验证仿真模型的可行性,为装置的现场调试及应用提供了重要参考。     

超细微粒灭火剂施放与流动性能研究

为了掌握超细微粒灭火剂的施放与流动性能,采用平均粒径为6μm左右的超细微粒灭火剂为试样,采用基于爆发原理的灭火剂施放装置,在10 m3大小的封闭灭火室进行冷喷实验,对施放后灭火剂微粒的浓度分布进行了测量.结果表明,用爆发式装置施放超细微粒灭火剂后,灭火剂能迅速向四周均匀抛洒,但抛洒后的浓度分布并不均匀,在气流力作用的方...     

冷气溶胶熄灭电火花成形机床火灾的有效性

采用自行研制的冷气溶胶灭火装置,研究冷气溶胶的产生与灭火过程以及灭火剂充装量、粒径等对灭火有效性的影响．结果表明,冷气溶胶灭火装置的冷气溶胶产生过程分为喷射释放阶段和扩散阶段,喷射释放阶段储罐内压力呈线性递减,扩散阶段储罐内压力呈指数衰减．灭火剂充装量和灭火剂粒径都对装置灭火有效性影响很大,灭火剂充装量越大,灭火速度越快,高浓度气溶胶存留时间越长．灭火剂颗粒的沉降速度与粒径平方呈正比,当灭火剂粒径低于5.0,?m时,其在空气中存留时间达到714.3,s/m以上,有利于长时间的灭火抑制和防止复燃．     

细水雾抑制气体扩散火焰的机理研究

应用三维LDV／APV系统和热成像方法，测量了细水雾和气体扩散火焰作用过程中的细水雾雾场、火焰温度场并研究了细水雾和气体扩散火焰的作用过程．探索了细水雾抑制火焰的机理和规律，比较了细水雾抑制气体扩散火焰时3种主要灭火机理，用数据定量表征了细水雾灭火时，水雾的蒸发潜热吸热作用、热容吸热作用以及稀释氧气作用对抑制气体扩散火焰所做的贡献，细水雾直接喷射或被卷吸进入火焰内部时，由于表面积大，吸收热量快，迅速汽化，体积扩大。大量的汽化潜热会降低火焰区及气相燃料的温度，细水雾及其蒸汽吸收部分热辐射，降低对燃料的热回馈，减少其汽化蒸发，从而降低反应区的可燃气体积分量。这些因素都会大大降低化学反应速度，抑制火灾的发展，直至扑灭火灾。     

压缩空气泡沫熄灭油池火的有效性

利用自行开发的压缩空气泡沫灭火系统,研究了泡沫溶液浓度、喷头高度、混合腔前端结构及工作压力等因素对灭火有效性的影响规律.实验发现,泡沫溶液的浓度对灭火速度影响很大,并且存在一个最佳的灭火浓度区间:2.2%～3.0%;同轴混合腔的灭火效果明显好于T型混合腔,在实验浓度范围内,平均灭火时间T型的比同轴型的长49.7%;灭火时间随着喷头高度的增加呈二次函数的趋势增长;增大工作压力可有效加快压缩空气泡沫对油池火表面的覆盖速率,同时灭火时间随着工作压力的增大而缩短.     

井下均压通风防灭火分析

以井下均压通风防灭火为对象开展探究。结合具体工程实际,在分析煤层自燃风险性的基础上,探究了均压通风防灭火的原理,并总结了均压通风防灭火技术的实践应用。结果表明,均压通风防灭火技术的应用实现了对采空区遗煤自燃的有效防治,对提升矿井作业安全性效果显著。     

矿井防灭火技术措施研究

火灾是威胁矿井生产安全的主要因素,对自燃煤层进行防灭火至关重要。针对华胜煤业有限公司矿井生产安全问题,提出自然发火煤层的防治措施。同时,火灾的发生不仅局限于煤层自燃,井下供电线路复杂,由供电线路及用电设备引发的矿井火灾事故也较多。通过KSS-200型束管监测系统,对工作面采空区遗煤自燃情况进行在线监测。液氮灭火系统和阻化剂防灭火系统的运用可以有效控制矿井煤层自燃情况,确保矿井安全生产。     

海上变电站高压细水雾灭火系统分析及应用

[目的]文章旨在降低海上变电站平台失火导致区域油田群停产或重大损失的风险.[方法]以某海上变电站为例,分析了高压细水雾灭火系统适应性和适用范围;通过国内外规范和设备参数特性的对标分析与计算,提出了海上变电站电气设备不同灭火型式的参数选取和应用方法.[结果]研究表明:含油电气一次设备且房间高大时,采用高压细水雾局部应用系...     

综采工作面停采期间防灭火监管分析

若综采工作面停采时间过长,则会出现采空区残留煤块自燃和瓦斯浓度超限问题,给矿井安全生产带来巨大威胁。在广泛调查的基础上,简要分析了综采工作面CO浓度过高的常见原因,探讨了加强监测监控、实施均压防灭火、封堵上下隅角和后尾梁等防灭火监管技术措施,避免了漏风,隔绝了O2,降低了温度,有效解决了采空区遗留煤块自燃问题。