PIVS方法测雾滴粒径的影响因素及其实验验证

在分析讨论PIVS(particle imageve locimetry and sizing)方法测量喷雾场粒子粒径的影响因素的基础上，通过建立基于标准粒子的粒子场实验模拟装置，对PIVS系统粒径测量结果进行了验证。结果表明：现有系统只适用于对大粒子(如平均粒径大干115μm)粒径的精确测量，要实现对小粒子(如粒径小于50μm)粒径的测量，仍需改善其成像系统的性能。     

洁净气体/细水雾联合灭木垛火实验研究

通过小尺寸实验研究了洁净气体灭火剂溴氟丙烯(BTP)和细水雾与木垛火相互作用的特性,发现BTP可以迅速地扑灭木垛表面明火,但是难以抑制其内部阴燃火;而细水雾可以有效地抑制木垛阴燃火,但灭木垛表面明火效率较低.为了克服两者灭木垛火的不足,进而对两者联合灭木垛火进行了研究,并比较了两种不同的联合方式:先喷BTP再喷细水雾以及BTP和细水雾同时喷.结果表明,溴氟丙烯和细水雾联用可以实现两者的优势互补,提高灭火效能,且先喷BTP后喷细水雾比同时喷灭火速度更快,抗复燃时间更长.     

细水雾幕抑制火灾烟气的实验研究

针对复杂建筑内疏散通道等部位的抑烟和防火分隔问题,通过建立细水雾幕防火抑烟模拟实验台,初步研究了细水雾幕抑制火灾烟气的效果.结果表明,细水雾幕对火灾烟气具有很好的抑制作用,在2.0,MPa细水雾幕施加的情况下可使火场烟气的光学密度降低80%,能见度从1.8,m提高到9.5,m;使火场温度降低62%;使烟气穿过细水雾幕的时间延迟40,s,从而能够有效阻挡烟气,为人员安全疏散提供安全的环境条件和充足的时间.     

流场测量中的APV光路系统的设计

APV（Adaptive Phase/Doppler Velocimeter）系统基于多普勒频移和多普勒相位差原理,可以自适应地进行微粒的材料识别、微粒的大小及速度测量。本文利用粒子散射理论对APV系统进行了合理地布局,讨论激光多普勒系统在流场测量中光路设计的方法,并通过模拟实验验证该方法的可行性。     

用光谱辐射计测量大气光学厚度的研究

本文给出了用光谱辐射计VF921-256测量大气光学厚度的实验结果，并对其与太阳辐射计DTF-1的同步测量结果进行了比对。实验结果表明：在比较好的大气条件以及对VF921-256测量中所应用的参考板的非朗伯特性进行校正后，两种方法的测量结果符合得较好。因此，在一定的误差范围内，VF921-256可以用于辐射校正中对大气光学厚度的同步测量。最后，本文对上面两种方法各自的测量误差也进行了进一步的分析讨论。     

三维LDV测量火旋风的实验研究

应用三维激光多普勒测速计LDV（Laser Doppler Velocimeter）系统,通过观察和测量火旋风的卷吸的现象,对火旋风速度场进行了有效的测量,获取了火旋风的径向速度、切向速度和轴向速度等特件参数,深化认识火旋风的卷吸机理;用热成像和热电偶方法采集得到了火旋风的温度场的结构和形状。为下一步进行火旋风卷吸的现象的实验研究打下了良好的基础。     

封闭空间内细水雾去除微细粉尘的影响因素实验研究

为研究细水雾去除悬浮在空气中的微细粉尘的影响因素,自行设计了小型封闭腔体并进行了不同工况条件下的细水雾降尘实验。首先采用阴影法对5种工作压力下的细水雾特性进行了测量表征,在此基础上开展了不同雾化特性细水雾对不同质量浓度PM5粉尘的降尘实验,实验中考虑了喷雾时长为5和10s两种情况,所测试粉尘为面粉;此外,还测试研究了不同粉尘粒径分布对细水雾降尘效果的影响研究。研究结果表明:细水雾对PM5粉尘的降尘效率随粉尘初始质量浓度的增加而提高,但当初始质量浓度增加到一定值后,降尘效率的提高不再明显;细水雾雾滴越细越密,其对PM5粉尘的降尘效率越高;延长细水雾喷雾时长,在一定程度上能够提高细水雾对PM5的降尘效率,且低质量浓度PM5比高质量浓度PM5受喷雾时长影响更大;针对平均粒径相差无几的粉尘,细水雾对粒径分布范围小的粉尘的降尘效率比对粒径分布范围大的粉尘的降尘效率高,预测细水雾降尘效率使用粉尘粒径分布范围比使用平均粒径更准确。     

单液滴撞击受热枫桦木炭化表面的实验研究

通过模拟实验研究了水滴及含4% 氟表面活性剂(AFFF)液滴分别撞击室温和加热枫桦木炭化表面的碰撞动态过程。实验中加热枫桦木表面温度为124.7℃,纯水滴初始直径为(2.4±0.1)mm,含4% AFFF液滴初始直径为(1.8±0.1)mm,液滴滴落高度为15~40 cm。采用Photron Fastcam高速摄影仪记录液滴碰撞的动态过程,拍摄帧数为2000 fps。研究结果表明:水滴撞击枫桦木炭化表面后飞溅液滴数、最大铺展因子都随着水滴撞击速度的增大而增大。纯水滴撞击加热枫桦木炭化表面4 ms后迅速飞溅形成次生液滴,小液滴滚动蒸发聚合成一个大液柱,大液柱起伏多次后形成一个小液柱停留在枫桦木表面。而含4% AFFF液滴撞击受热枫桦木炭化表面时,液滴碰撞后与木材发生良好浸润现象。     

低气压环境下正庚烷及汽油池火的燃烧特性

为研究低气压环境对可燃物燃烧特性的影响,利用密闭实验箱模拟低气压环境条件,研究了正庚烷及汽油池火在不同环境压力条件下的燃烧特性.实验获取了燃料的质量燃烧速率、火焰形态特征、火焰温度和烟气中的CO体积分数等燃烧特性参数.研究结果表明,随着环境压力的降低,正庚烷和汽油的质量燃烧速率减小,且质量燃烧速率与环境压力呈幂函数关系;火焰高度及火焰面积均随环境压力的减小而增大,对于实验中的正庚烷池火,火焰高度与环境压力呈幂函数关系;环境压力的降低使得火焰的高温区上移,烟气羽流的温度也相应升高;烟气中CO的峰值体积分数也随着环境压力的降低而增大.     

激光相位多普勒诊断射流卷吸细水雾雾场特性的实验研究

ＡＰＶ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｐｈａｓｅ／Ｄｌｐｐｌｅｒ Ｖｅｌｏｃｉｍｅｔｅｒ）系统基于多普勒频移和多普勒相位差原理,可以自适应地进行微粒的大小及速度测量,本文利用粒子散射理论对ＡＰＶ系统进行了合理地布局,并对射流卷吸细水雾场特性进行实验研究。