细水雾抑制淬火油池火的小尺度实验

通过小尺度模拟实验对两种不同喷头所产生的细水雾抑制熄灭淬火油池火的研究发现,细水雾施加之初对淬火油池火有明显的强化作用,粒径和速度较大的细水雾强化燃烧的程度较大但持续的时间较短,且粒径和速度较大的细水雾抑制熄灭淬火油池火的效率较高.实验观测和分析表明,粒径和速度较小的细水雾主要通过卷吸空气强化燃烧,其灭火机理主要是火焰冷却和燃料表面冷却,粒径和速度较大的细水雾则主要通过共沸强化燃烧,其灭火机理主要是燃料表面冷却.     

细水雾灭油池火过程中火焰强化现象的实验研究

细水雾灭火初期,在短时间内会观察到剧烈燃烧的火焰强化现象。设计了多组实验对比不同燃料在不同工况下的火焰强化现象,发现液滴通过撞击油盘燃料引起的液滴飞溅可以增大燃料与空气的接触面积,强化火焰燃烧。细水雾在燃料内发生扬沸也可能强化火焰,但增益效果不明显,同时燃料气化率对于火焰强化程度有很大关系。     

含NaCl添加剂细水雾对不同燃料池火灭火性能的实验研究

为了提高普通细水雾的灭火有效性，克服不足之处，研究了含NaCl灭火添加剂的细水雾与油池火相互作用的过程。重点研究了不同质量分数、不同工作压力、不同燃料条件下，细水雾的灭火有效性。研究结果表明，向细水雾中加入NaCl，显影响其灭火性能。细水雾的灭火对间与加入的NaCl质量分数间呈现出“W”形的关系曲线；细水雾喷头工作压力和燃料性质也影响细水雾的灭火性能：工作压力越高，平均熄灭时间越短；在相同的实验条件下，含NaCl添加剂的细水雾熄灭煤油火的时间小于酒精火的时间。含添加剂细水雾的灭火有效性，存在着细水雾与灭火添加剂的最优质量分数配比关系。     

不同排烟条件下细水雾扑灭油池火的实验研究

通过全尺寸模拟实验研究了细水雾和机械排烟共同作用下小室火灾烟气特性.实验中通过改变变频器频率来调节风量和风速,通过封堵来改变排烟口位置及其开口大小,研究分析了细水雾和机械排烟共同作用下火场的温度和CO体积分数变化.实验结果表明,随着排烟强度的增加,细水雾灭火时间延长,烟气平均升温速率和平均降温速率均下降,CO体积分数降...     

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。     

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．     

超细水雾熄灭甲烷火焰的临界灭火质量浓度

利用发展的临界灭火质量浓度预测模型,分别在1600K和1700K两种燃烧极限温度下对超细水雾和水蒸气的临界灭火质量浓度进行计算,并采用FLUENT软件开展具有详细化学反应的数值模拟.模型采用1600K得出的理论结果与模拟结果、前人实验结果均较为接近;通过对比理论结果与模拟结果,发现超细水雾冷却在灭火作用中的效果稍高于水蒸气,但却远低于水;模拟发现在火焰温度降低到1600K以下时,才可实现稳定灭火,这对于消防工程中火焰熄灭温度的选取具有一定理论指导作用.     

自然通风房间内油池面积变化对细水雾灭火效果影响的数值模拟

采用大涡模拟、混合物分数模拟和欧拉一拉格朗日粒子运动描述法研究了不同油池面积条件下自然通风房间内细水雾与油池火焰作用过程，分析了加入水雾对着火房间速度场和温度场的影响，推导出油池火焰根部空气卷吸速率与油池尺寸的关系，探讨了细水雾在火羽流的不同区域内的灭火机理。模拟结果表明：加入水雾不仅降低了着火房间热烟气层温度，而且显著影响了房间内速度场，在间歇火焰区和浮力羽流区以及热烟气层主要发挥细水雾的蒸发冷却作用，在恒定火焰区则是蒸发冷却和隔氧窒息共同作用，油池火根部的空气卷吸速率与油池边长的四次方成正比。     

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.     

细水雾抑制障碍物遮挡气体池火的缩尺度实验研究

大型仓库等场所由于存在明显的障碍物空间遮挡情形,一旦发生火灾,障碍物势必会对细水雾灭火效果及其作用机制产生影响．通过搭建1/6缩尺度实验平台,利用平面激光诱导荧光(PLIF)及粒子图像测速(PIV)技术,获取了细水雾与障碍物遮挡火焰相互作用的火焰羟基自由基浓度分布及细水雾流场数据．结果表明,细水雾可以有效熄灭最大有效雾量比大于0.59且火焰功率小于3.93 kW的遮挡火焰．PIV拍摄视场下雾滴最大速度随细水雾施加时间的特征规律,揭示了灭火过程中雾-焰相互竞争的动力学机制．     

Experimental evaluation of water mist with metal chloride additives for suppressing CH4/air cup-burner flames

In order to investigate the fire suppression effectiveness of water mist with metal chloride additives, ultrafine water mists of these salts with diameters about 10μm were introduced into CH4 /air non-premixed flame in the cup burner. Results showed that these droplets hard to make itself to the flame front under the cup burner flow conditions functioned as a carrier of the vaporized solid particles or its decomposed materials. The metal chloride improved fire suppression efficacy of water mist which were affected by the type and concentration of metal chloride. On a mass basis, there is a fire suppression effectiveness relationship of MgCl2 相似文献   

细水雾抑制熄灭固体火的机理

利用三维激光粒子动态分析仪对细水雾喷嘴的雾场特性进行了测量,选择两种典型固体可燃物作为燃料,研究细水雾抑制熄灭固体火的过程,重点考察细水雾扑灭固体火的灭火机理.实验结果表明,细水雾扑灭固体火主要依赖细水雾对燃料表面的冷却吸热.相同灭火条件下,表面碳化型固体比非碳化型固体可燃物更容易被细水雾扑灭,但是前者在明火熄灭后,表面及内部残余炭仍能够维持较长的氧化燃烧,因此需要用更多的冷却时间来阻止复燃.细水雾通量对固体灭火时间的影响满足边际效用递减规律,并存在一个最佳值,即可利用最小细水雾通量获得最大灭火效率.     

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。     

Experiment and prediction of fire extinguishment with water mist in an enclosed room

The correlation between oxygen concentration and fire temperature when fire was extinguished with water mist was theoretically studied. The Semenov theory was applied to analyze the critical condition when fire was extinguished with water mist, from which the correlation could be obtained. The water mist experiments were carried out by varying the fire size, atomizer number, ceiling height, system pressure, and pre-burn time in an enclosed room. The oxygen concentration near the edge of the liquid pool and the fire temperature above the center of the liquid pool were measured. A comparison of the experimental data with the correlation was made under different conditions. The results showed that fire extinguishment was a stochastic process which could be affected by many factors. This theoretical model could predict the correlation between fire temperature and oxygen concentration when fire was extinguished with water mist in an enclosed room and it can also be treated as a critical condition for fire extinguishment.     

细水雾对油池火热释放速率影响的初步研究

热释放速率是反映火场规模与发展的最重要的基础参数,利用ISO9705实验台进行细水雾灭火有效性的影响因素及相关机理研究,不仅能营造出一个真实的室内火灾环境,而且能够得到火场的热释放速率。对汽油池火的初步实验表明：热释放速率曲线能直接反映出细水雾对火源的作用;细水雾作用下燃烧总的热释放量减少很大;开启水雾的时间不同,细水雾对热释放速率峰值的削减程度不同。