细水雾与固体木垛火相互作用的实验研究

为了更好地研究细水雾熄灭固体火焰的机理及其有效性 ,建立了单流低压细水雾灭火模拟实验平台 ,在 3m× 3m× 3m的受限空间中开展了一系列的灭火实验。实验过程中采用了两种不同功率的木垛火源 ,利用热电偶和红外热像仪对细水雾施加前后的火焰的温度场进行了实时观察研究 ,结果表明当细水雾的压力低于 0 .2 MPa时 ,细水雾不能有效地扑灭木垛火 ,当细水雾的压力较低时 ,喷嘴距火焰表面的距离和细水雾施加的流量是影响细水雾灭火有效性的关键因素 ;同时 ,功率越大的木垛火 ,越易被细水雾扑灭。     

双流体细水雾抑制熄灭油池火的实验研究

在3 m×3 m×3 m的受限空间内使用双流体细水雾喷头进行了灭油池火的有效性实验,实验所用的燃料试样为柴油,雾化气体为氮气.实验中使用热电偶测量火焰温度的变化,使用烟气成分分析仪测量气体组分体积分数的变化.实验结果表明:由于雾化气体的介入,双流体细水雾的灭火过程和灭火机理与单流体细水雾有所不同;双流体细水雾在一定的压力下存在最佳的灭火水流率,在此水流率下灭火时间最短.     

含磷酸二氢铵细水雾灭火有效性研究

采用小尺度灭火实验,在标准受限空间下研究磷酸二氢铵添加剂不同添加量对细水雾扑灭汽油池火的有效性,分析磷酸二氢铵的加入细水雾灭火机理的不同。受限空间尺寸3 m×3 m×3 m,油盘直径33 cm,工作压力2 MPa。结果表明:加入磷酸二氢铵后,火焰温度明显降低,且大大缩短了细水雾的灭火时间;随着磷酸二氢铵浓度的不断增大,细水雾的灭火时间先减小后增大,存在一个最短的灭火时间。     

超细水雾全尺寸灭火试验研究

采用超细水雾全淹没灭火装置在3m×3m×3m的全尺寸密闭空间内进行庚烷火灭火试验,从而验证超细水雾在较大密闭空间内灭庚烷火的适用性。试验采用200mL/min和500mL/min的超细水雾灭火装置同时施加超细水雾,试验火源分别使用40kW和120kW的庚烷火,产雾所用的水分别采用纯水和含碳酸氢钠的水溶液,通过四种不同工况验证超细水雾的灭火效果。试验结果表明,超细水雾可扑灭较大密闭空间内的庚烷火,NaHCO3能够显著增强超细水雾的灭火效果。     

不同工况下细水雾灭火效能影响的数值模拟

采用FDS对单室火灾中细水雾与火焰相互作用过程进行数值模拟分析,探讨细水雾与火焰相互作用过程中不同区域的细水雾灭火机理,分析粒径分布、速度和雾化角度对细水雾灭火产生的影响.模拟结果表明:在细水雾与火焰相互作用过程中粒径分布对灭火效能影响显著;细水雾在粒径小于100 μm时不能实现有效灭火;当粒径为200～400 μm时细水雾能有效抑制火焰发展并熄灭火源;在细水雾灭火机理中,相对于气相冷却和隔氧窒息,细水雾的表面冷却作用起到主导作用;细水雾喷射速度对灭火效果影响较大,细水雾动量不小于火羽流动量是火灾发展得到有效控制的重要前提;细水雾有效雾通量随着雾化角度增大而逐渐减小,雾化角度增大不利于细水雾灭火效能提高.     

高、中压细水雾灭火性能比较实验研究

从细水雾雾场特性参数分析出发,搭建实验平台研究高压细水雾和中压细水雾的灭火性能,得到高、中压细水雾灭火时的温度和烟气组分体积分数变化情况,以及雾场特性参数如雾通量、粒径分布和雾动量等和灭火性能的关系。结果表明由于工作压力不同,使得雾场特性参数有所差异,在实验火场开阔的情况下,由于中压细水雾在燃烧区域的雾通量和雾动量更大,其对于木垛火和柴油池火的灭火效果均优于高压细水雾。     

含添加剂高压细水雾抑灭乙醇池火性能研究

为探究含NaCl、KCl、Na2CO3、K2CO3、NaHCO3、KHCO3六种碱金属盐以及SDBS、CAB35、APG0810三种起泡剂对高压细水雾抑灭乙醇池火性能的影响,在空间尺寸为6 m×6 m×4 m的受限空间内开展纯高压细水雾与含不同添加剂的高压细水雾对乙醇池火抑灭性能的对比实验。结果显示：相比纯高压细水雾灭火,添加碱金属盐与起泡剂的高压细水雾的灭火时间明显缩短,并且缩短的主要是处在火焰被撕裂抑制、火焰向周围游走阶段的时间;其他条件不变时,灭火时间随着添加剂浓度的增加先减小后增大,与纯高压细水雾相比,两类添加剂中各自灭火时间最短的分别为含3%KHCO3、3%SDBS的高压细水雾,可分别缩短灭火时间57.4%、64.6%;平均降温速率随着添加剂浓度的增加先增大后减小,降温速率最高的为含3%SDBS的细水雾,相较于纯高压细水雾提高了217.54%;含不同碱金属盐与起泡剂的高压细水雾对乙醇池火的抑灭性能各不相同,但与纯高压细水雾相比都得到显著提高。     

含添加剂细水雾灭油池火的实验研究

采用析出式气泡雾化系统,在受限空间内使用质量分数为1%、不同种类的添加剂和纯细水雾进行灭油池火的对比实验,通过喷嘴雾化特性、灭火时间、火焰温度分布、CO含量变化对不同压力下熄灭油池火的机理和有效性进行分析。实验结果表明:灭柴油火时,含1%KCl添加剂细水雾的灭火效果最佳,化学灭火作用占主导;灭汽油火时,含1%SDBS添加剂细水雾的灭火效果最佳;不同种类的添加剂呈现出不同的灭火效果,但都优于纯细水雾。     

含NH4Cl添加剂细水雾对油池火灭火效果的研究

受限空间内的火灾是消防救援与火场疏散的难题。细水雾灭火系统能最大限度保护设备,与其他灭火剂相比具有良好的环保性能。为了更好地发挥灭火效果,采用在水中加入添加剂的方式以探究其对灭火的影响,在受限空间内开展含NH₄Cl添加剂的细水雾对雾化效果的影响和灭油池火的实验,研究火焰形状变化、受限空间内温度变化以及添加剂浓度不同时的灭火效果,对受限空间内氧含量的变化进行监测分析。研究表明：在水中加入NH₄Cl添加剂后,改变了喷雾的分布,雾场中心雾滴较密集,且随着NH₄Cl浓度的增加雾滴粒径增大,雾化锥角变小。采用不同浓度的NH₄Cl添加剂细水雾灭火时,受限空间内氧含量及灭火时间呈不同的变化,当添加剂浓度为2%时,物理与化学灭火的耦合机制能更好地发挥,灭火效果最佳。     

油盘形状对细水雾灭火效果影响的研究

采用正庚烷为燃料,在长4.6 m,宽3.2 m,高4 m的空间内,对圆形和方形油盘在不同预燃时间条件下进行灭火实验,在实验过程中采用热电偶树和气体分析仪对火焰温度及火场氧气体积分数进行测量,得到不同油盘形状对细水雾灭火的影响规律.     

通风与细水雾耦合灭火机理实验研究

分析细水雾与火灾的传热机制。在尺寸为6.0 m×1.5 m×2.0 m的隧道模型中部放置0.25 m×0.20 m×0.05 m的油盆,进行柴油池火灭火实验,分析排烟模式、工作压力、通风风速对细水雾灭火的影响。结果表明,细水雾+顶部排烟耦合系统的灭火时间最短,细水雾压力增加有利于抑制灭火初期的强化燃烧现象。6 MPa、12 L/min细水雾作用下,纵向排烟风速不宜超过0.5 m/s,其灭火机理主要为对热辐射的衰减作用;顶部排烟风速可以达到1.0 m/s,其灭火机理主要为对火焰的冷却作用。10MPa细水雾灭火时间受1.0 m/s以下风的影响可以忽略不计。15 MPa细水雾灭火时间受1.5 m/s以下风的影响可以忽略不计。10 MPa及以上压力细水雾耦合通风系统的灭火机理为火焰冷却及热辐射衰减的综合作用。     

含NaCl低压细水雾抑制受限空间油池火研究

针对高压细水雾灭火系统在抑制船舶油料火灾过程中的强化燃烧及设备布置空间大等缺点,利用1.5 m×1.5 m×1.0m封闭舱室平台,以正庚烷为燃料,实验研究不同NaCl质量分数(5%、10%、15%、20%)添加剂的低压细水雾(0.2～0.6 MPa)抑制油池火特性。分析了细水雾灭火过程中的燃烧状态、火焰温度和灭火时间。结果表明:在压力为0.4、0.6 MPa下的细水雾,灭火时间随着NaCl质量分数的提升大致呈"V"型规律;在相同的NaCl质量分数下,压力越高,灭火效果越好,时间最短为35 s。     

细水雾控制高层住宅烟道火灾的有效性及参数优化

为了有效控制高层住宅厨房烟道火灾,构建细水雾控制厨房食用油火和带分支烟道的高层住宅厨房烟道油垢火的FDS数值模型,分析高层住宅厨房烟道细水雾灭火系统有效性的影响因素及最佳设计参数。结果表明,如果未能即时扑灭高层住宅底层厨房食用油火,在强烈的烟囱效应作用下,高温火焰和烟气会引燃烟道内油垢,造成火势的迅速蔓延。本文所建的30 m高厨房烟道火模型中,最佳细水雾灭火系统运行模式为关闭厨房抽油烟机,即时开启厨房灶台上方和主烟道内分段设置的细水雾喷头,雾流量分别为0.6,10 L/min,细水雾最佳参数为喷射流速10 m/s、喷射角度60°、水雾粒径500 μm。     

细水雾在铁路隧道救援站的应用研究

为研究细水雾在铁路救援站内的灭火特性,在30 m×6 m×6 m的铁路救援站模型布置了细水雾灭火系统,开展火灾试验。在轮胎火工况下,分别在不同细水雾喷头高度的情况下,对管网末端压力、隧道内细水雾颗粒粒径分布以及细水雾的灭火效果进行试验。结果表明,管网高度对管网末端压力和细水雾颗粒粒径影响较小;压力越大,流量越大,细水雾浓度越大;细水雾能有效抑制轮胎火。     

应用细水雾灭火技术扑救天然气泄漏火灾方法研究

在开放空间细水雾与火焰相互作用研究实验的基础上,进行了细水雾从不同方向施加于竖直向上气体射流火的灭火对比性实验,进而进一步研究细水雾熄灭气体射流火的方法,并结合细水雾灭火实际案例,探讨应用细水雾科学有效的扑救天然气泄漏火灾问题.     

细水雾扑救电气火灾有效性和安全性实验研究

为探究工作压力对高压细水雾扑救电气火灾有效性和安全性的影响,在 4 m × 4 m × 5 m 的封闭环境中,针对同一型号的细水雾喷头在不同喷射压力下进行灭火实验。结果表明：增大喷头工作压力可增强细水雾灭电气火的有效性;不同工作压力下的细水雾,绝缘电阻下降率不同;随着工作压力变大,绝缘电阻下降速度呈现先减小后增大的趋势;喷头工作压力超过一定值时,细水雾对绝缘电阻的影响更显著。对于特定高压细水雾喷头,存在灭火效果好且水渍污染小的适合工作压力。     

添加剂对细水雾灭火有效性的研究

概述了在相对敞开空间里，在细水雾中添加添加剂对灭火有效性的影响。通过小尺寸的模拟试验将几种添加剂与同等条件下的纯水雾对柴油火、汽油火的灭火能力进行对比。研究证明，添加添加剂的细水雾灭火系统可以大大提高细水雾的灭火能力，细水雾对相对敞开空间的灭火有效性也大大增强。     

细水雾灭火系统在小型汽车库火灾中的灭火效能试验研究

摘 要：针对小型汽车库的火灾防控,建立了5.95 m×7.6 m×3.6 m全尺寸汽车库火灾试验平台,研究了高压细水雾灭火系统单个喷头在不同系统工作压力（6,8,10 MPa）下的洒水分布性能,分析确定了小型汽车库细水雾灭火系统设计参数及喷头布置位置;并采用细水雾灭火系统对汽车库内汽车后座火灾开展了灭火试验研究。结果表明：采用高压细水雾灭火系统能有效抑制小型汽车库内汽车火灾发展,并可很好地保护汽车库的围护结构及相邻汽车。本文研究确定小型汽车库的高压细水雾灭火系统采用闭式系统,系统工作压力为10 MPa,设计喷雾强度不小于2.0 L/（min·m2）,流量系数取K=3.0等设计参数以及喷头的布置位置,可使灭火系统达到较好的灭火、控火效果。     

低压细水雾灭火系统在隧道火灾中的灭火性能研究

本文在云南省安楚公路芹菜塘1号隧道内开展了全尺寸现场模拟火灾实验,验证低压细水雾灭火系统在公路隧道火灾中的控火能力。实验证实,针对隧道中1m×2 m油池火、2 m×2 m油池火、4 m×4 m油池火,在隧道的通风良好的情况下,低压细水雾灭火系统开启后可以有效降低隧道内的环境温度以及火源周围CO浓度。     

受限空间内脉冲细水雾灭木垛火试验

为研究循环动作时间对细水雾扑灭木垛火效果的影响,搭建了脉冲细水雾灭火试验平台,改变细水雾循环动作时间,在1.5m×1.5m×1.5 m的受限空间内进行了灭火试验,分析了脉冲细水雾作用过程中温度场及氧含量的变化。研究表明,脉冲细水雾对木垛火有很好的抑制作用,能够在较短的时间内熄灭木垛表面明火,但无法彻底扑灭木垛内部火;针对试验中的木垛尺寸及形式,喷10s、停10s是一个最佳的脉冲时间参数,在该工况下灭火效率最高、灭火效果最好。