细水雾及二氧化碳复合熄灭正庚烷池火的数值模拟

发布时间：2021-08-12 12:12

　　灭火一直是大规模火灾和石油和天然气行业十分感兴趣的研究方向,本文的研究重点是在良好通风的条件下,对大型正庚烷池火（D=14.2m）开展灭火模拟研究。近年来,用水作为溶剂与各种气体以及各种活性剂混合产生了不同用途的泡沫灭火剂,如水成膜泡沫（AFFF）灭火剂。基于此,本文选择细水雾与二氧化碳混合产生一种复合混合灭火剂,并对细水雾以及细水雾与二氧化碳混合灭火剂熄灭正庚烷油池火,分别开展了数值模拟研究。首先,我们进行了网格大小的灵敏度分析,在燃料完全燃烧开始施加灭火剂进行灭火。对于细水雾单独灭火,为了寻求一种灭火效率更高的细水雾颗粒分布模型,我们针对两种不同粒径分布、大小和数量的细水雾灭火效果进行了比较,发现当细水雾粒径较大时,与Rosin-Rammler对数正态分布相比,Rosin-Rammler粒径分布的细水雾灭火更有效。不仅如此,与较小粒径（124.6μm）的细水雾相比,RR分布、较大粒径（275 μm）的细水雾灭火在气相能量平衡、热释放速率、温度与辐射抑制方面更为高效。进一步,将细水雾与二氧化碳进行混合,与细水雾单独采用的灭火效果进行了对比分析。结果表明,混合灭火剂比细水雾有更好的灭火... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
Appendix
List of Abbreviations
Chapter 1 Introduction
    1.1 Background
    1.2 Research Objectives
    1.3 Outline
Chapter 2 Computational Fluid Dynamics (CFD)
    2.1 Fire Dynamics Simulator (FDS)
    2.2 Particle distribution system
    2.3 Mesh sensitivity
Chapter 3 Numerical Modeling of Pool Fire
    3.1 Pool Fire
    3.2 Classification of Pool Fire
    3.3 Fire modelling
    3.4 Fire suppressants
    3.5 Initial conditions
    3.6 Extinction Model
Chapter 4 Results and Discussion
    4.1 Mesh Sensitivity Analysis
    4.2 Fire quenching by water mist
    4.3 Droplet per second (DPS)
    4.4 Flame Extinction
    4.5 Particle size and distribution
    4.6 Fire quenching by Mixture
    4.7 Fire suppression mechanism
        4.7.1 Early Fire Suppression
        4.7.2 Late Fire Suppression
    4.8 Flow mechanism of Mixture
Chapter 5 Comparative analysis
    5.1 Energy balance on gas phase
    5.2 Radiative heat flux (RHF)
    5.3 Thermal difference
    5.4 Gas species
    5.5 Computational cost
Chapter 6 Conclusions and prospect
    6.1 Conclusions
    6.2 Future work
List of References
Research Contributions
    Articles
    Conference Articles
Acknowledgement



本文编号：3338295