热塑性聚合物材料烟气释放的尺度规律研究

发布时间：2022-07-07 13:57

　　热塑性聚合物材料被广泛地应用于各个行业,但是这些材料都是可燃的,在燃烧时会释放出大量热量,以及一氧化碳（CO）、氰化氢（HCN）等有毒有害气体。在建筑火灾中大约80%死亡是由于吸入材料燃烧释放出烟尘和有毒气体。本文围绕热塑性聚合物材料燃烧过程中烟气释放的影响因素以及释放规律开展研究。利用了锥形量热仪和烟密度箱的方法,研究了材料的小尺寸燃烧性能及烟气释放规律,最后基于稳态管式炉实验,利用火灾动力学模拟软件FDS构建多种尺度的火灾模型,并进行数值模拟,探究了热塑性聚合物材料毒性气体释放的尺度规律。首先,选取了热塑性聚氨酯材料开展了小尺寸火灾试验研究,进行了针对不同尺寸试样的锥形量热仪实验,分析了材料的燃烧性能参数。发现了点燃时间随着材料厚度的增加而增加。材料厚度的增加使其内部导热过程加长,参与燃烧的有效质量增加,使热释放速率与释烟速率峰值及到达峰值的时间也随之增加。燃烧特性指数中火灾增长指数和火灾增长速率指数基本随着宽度的减小而增大。放热指数、烟因子和点燃指数受材料的厚度影响较大,前两者随着材料厚度的增加而增加,后者随材料厚度的增加而减小。其次,针对三种不同厚度的热塑性聚氨酯材料,采用了烟... 

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 火灾的危害性
        1.1.2 聚合物烟气释放研究的重要性
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 样品尺寸对聚合物火灾的影响
        1.2.2 聚合物火灾尺度研究现状
        1.2.3 火灾烟气毒性研究现状
    1.3 研究目标内容
第2章 实验理论和测量手段
    2.1 引言
    2.2 理论方法
        2.2.1 火灾烟气常见毒性气体危害
        2.2.2 烟气毒性评价方法
        2.2.3 尺度准则
    2.3 实验装置
        2.3.1 锥形量热仪
        2.3.2 烟密度仪
    2.4 本章小结
第3章 样品尺寸对热塑性聚氨酯热烟释放的影响研究
    3.1 引言
    3.2 锥形量热仪法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验过程
    3.3 锥形量热仪实验结果及讨论
        3.3.1 点燃时间
        3.3.2 释热速率
        3.3.3 释烟速率
        3.3.4 燃烧特性指数
    3.4 烟密度仪法
        3.4.1 实验过程
        3.4.2 烟气毒性测试方法
    3.5 烟密度仪实验结果及讨论
        3.5.1 毒性指数值CIT_G
        3.5.2 TPU试样的厚度影响
        3.5.3 烟密度参数
    3.6 本章小结
第4章 实验尺度对热塑性聚合物毒性气体释放的影响研究
    4.1 引言
    4.2 数值模拟
        4.2.1 FDS模型有效性验证
        4.2.2 弗洛德尺度准则
        4.2.3 FDS数值模拟
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 混合箱内气体浓度分析
        4.3.2 通风管内CO浓度分析
        4.3.3 通风管内FED值分析
    4.4 本章小结
第5章 全文总结及进一步工作进展
    5.1 热塑性聚合物材料烟气释放的尺度规律研究
    5.2 进一步工作进展
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果



本文编号：3656544