细水雾灭火技术在微重力环境下应用的可行性分析
本文选题:安全工程 切入点:细水雾 出处:《安全与环境学报》2015年01期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对细水雾灭火技术在载人航天器安全中应用的可行性,通过理论分析研究了微重力环境下液滴滞止距离与初始速度、粒径的关系,并利用Fluent模拟研究了水雾喷嘴雾场结构。理论分析结果表明,初始速度一定,水雾粒径越小,其滞止距离也越短;初始速度越大,其滞止距离越长。粒径小于50μm时,初始速度对滞止距离影响不大。数值模拟结果表明,微重力下的雾场分布与常重力下有明显差异,水雾主要集中在喷嘴附近,而且水雾蒸发速率较慢,液滴存活时间长。对比理论分析和模拟结果,模拟的迁移距离要小于理论值,这是因为理论分析中忽略了液滴的蒸发。为解决液滴滞止的问题,建议微重力环境下采取气体载运水雾的方式。
[Abstract]:In view of the feasibility of the application of water mist fire extinguishing technology in the safety of manned spacecraft, the relationship between drop lag distance and initial velocity and particle size in microgravity environment is studied through theoretical analysis. The structure of spray field of water mist nozzle is simulated by Fluent. The theoretical analysis results show that the smaller the particle size of water mist is, the shorter the lag distance is, the longer the lag distance is when the initial velocity is smaller than 50 渭 m, the larger the initial velocity is, the longer the lag distance is, when the initial velocity is constant, the diameter of water mist is less than 50 渭 m. The numerical simulation results show that the distribution of fog field under microgravity is obviously different from that under constant gravity, and the water mist mainly concentrates near the nozzle, and the evaporation rate of water mist is relatively slow. Compared with the theoretical analysis and simulation results, the simulated migration distance is smaller than the theoretical value, which is because the evaporation of the droplet is neglected in the theoretical analysis. It is suggested that water mist should be carried by gas in microgravity environment.
【作者单位】: 郑州大学化工与能源学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51404215) 中国博士后科学基金项目(2014M550386) 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室开放课题(HZ2012-KF01)
【分类号】:V528
【参考文献】
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【共引文献】
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