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.     

细水雾作用下火灾烟气典型特性参数的变化规律

利用ISO 9705全尺寸多功能热释放速率测试仪研究细水雾作用下火灾烟气的消光系数、质量密度及辐射热通量等特性参数的变化规律,通过改变细水雾工作压力、喷头种类和喷头数量等参数研究雾滴粒径、喷雾强度等对烟气特性参数的影响规律.确定了受限空间通风助燃和熄灭火焰的临界速率.实验发现,火源热释放速率是影响烟气特性参数变化规律的主要内在因素.研究结果为细水雾技术用于火灾烟气抑制提供了科学的参考依据.     

单室火灾水喷淋灭火的数值研究

建立了单室火灾区域模型，模型中考虑了火焰与喷淋水之间的相互作用．定义了一个称为有效喷淋系数的参数，其物理意义为喷淋面积与着火面积的有效比．对有效喷淋系数和喷淋水流率对灭火效果的影响进行了研究.通过数值模拟得到了以下结果：对一定条件下的火灾进行喷淋灭火时，分别存在一个临界流量和最大流量．为了火，喷淋水流率必须大于临界流量．但用太大的喷淋水量，并不提高灭火效果，由于喷淋水过量，增加了灭火的运行成本．在给出条件下，临界流量和最大流量分别为0．0524kg/s和0．2kg/s．     

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．     

高压细水雾系统抑制货架障碍火的实验研究

货架火是商场超市火灾中的主要燃烧形式,对其行为规律的研究有助于该类建筑防灭火工作的开展。分析了利用高压细水雾系统灭货架火的可行性;搭建了高压细水雾灭火的实验平台,通过实验研究了高压细水雾系统控制与扑灭商场超市货架火灾的可能性;测试了细水雾的施加对该类火灾现场温度、辐射热通量强度及烟气浓度变化的影响情况;比较了货架的不同摆放形式对火灾参数的影响。实验结果表明,利用高压细水雾系统灭货架火是有效可行的。     

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.     

细水雾作用下原木楞堆燃烧特性的实验研究

在大尺寸实验室内,就细水雾抑制受限空间楞堆燃烧的有效性及影响因素进行实验研究。对楞堆火的初步实验表明:在细水雾的作用下楞堆火温度和热释放速率快速降低,且雾通量大的细水雾灭楞堆火更迅速,前期楞堆火更易被扑灭;细水雾汽化程度越高,在楞堆火上方漂浮、滞留时间越长,隔氧气作用就越明显,而雾通量太大则影响细水雾汽化效果。     

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。     

循环流化床Γ形风帽临界漏渣判据及其试验研究

提出了循环流化床锅炉Г形导向风帽临界漏渣的理论判据,并搭建试验台,进行了验证试验.Г形导向风帽临界漏渣的判据为,颗粒流倒灌进风帽内的动量流率与风帽喷出气体动量流率相等.试验中临界漏渣状态通过分别调节主床流化风量与布置于床外侧试验风帽的风量得到.测量试验风帽出口处的床内静压与风帽内静压差,用于计算颗粒流倒灌人风帽的流速和动量流率,同时测定试验风帽内气体流速以计算风帽喷出气体的动量流率.床料倒灌入风帽速度的计算中,还采用了颗粒拟流体的假设和单相流体管嘴出流模型.试验比较了多组临界漏渣状态下两股动量流率的大小,结果表明,临界漏渣状态下,两者的动量流率确实接近相等.又从风帽临界漏渣力学方程得到了风帽临界出口风速与运行床压的关联式.据此得出的实炉运行床压下风帽临界漏渣风速与现有经验设计相符.提出的风帽临界漏渣判据及其风帽临界速度式对于循环流化床导向风帽参数设计具有工程指导意义.