细水雾与气体射流火焰相互作用的实验与数值模拟研究

发布时间：2022-11-05 07:01

　　因易燃易爆气体泄漏而形成射流火焰并引发火灾、爆炸等重大灾害事故的案例近年来时有发生,因此开展针对毅然易爆气体火灾爆炸事故防治方面的研究,具有重要的科学意义和实用价值。细水雾灭火技术因其清洁、高效、对人员和设备安全、用水量少等诸多优点,被认为是哈龙系列灭火剂的主要替代技术之一,并已在交通、电力、电信、烟草等领域的消防工程中得到成功应用。然而,有关细水雾抑制熄灭气体射流火方面的研究尚较少,特别是仍缺乏对细水雾抑制熄灭气体射流火的机理和规律及其影响因素的系统研究。因此,本文通过小尺度实验模拟和数值模拟,研究细水雾与气体射流火焰的相互作用过程,进而揭示细水雾抑制熄灭气体射流火的机理和规律,并探讨有关的影响因素。 为了对细水雾抑制熄灭射流火焰进行定量的分析,本文首先利用粒子成像技术对细雾雾场粒径分布和雾滴速度分布进行测量和分析。基于不同压力下细水雾雾场特性的实验测量数据,拟合得到细水雾雾滴粒径累积概率分布函数、雾滴粒径单一区基概率分布函数及雾滴速度累积概率分布函数。基于上述分布函数,研究了细水雾压力对细水雾雾场特性的影响。该研究为研究不同特性的细水雾雾场抑制熄灭射流火焰机理提供详实的数据... 

【文章页数】：138 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目标
    1.3 研究内容和技术路线
    参考文献
第2章 细水雾与气体射流火焰相互作用实验台设计及构建
    2.1 前言
    2.2 细水雾与气体射流火焰相互作用实验台
        2.2.1 丙烷射流火焰系统
        2.2.2 细水雾灭火系统
    2.3 测量系统
    2.4 总结
    参考文献
第3章 细水雾雾场特性测量及分析
    3.1 引言
    3.2 实验装置
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 雾滴平均粒径
        3.3.2 雾滴粒径分布
        3.3.3 雾场雾滴速度分布
    3.4 结论
    参考文献
第4章 细水雾与气体射流火焰相互作用典型现象及临界条件
    4.1 前言
    4.2 实验装置
    4.3 实验现象
    4.4 细水雾抑制熄火射流火焰临界条件
        4.4.1 细水雾动量定义
        4.4.2 火焰动量定义
    4.5 灭火临界动量比
    4.6 细水雾抑制气体射流火焰的最佳雾特性
        4.6.1 理论分析
        4.6.2 细水雾抑制火焰过程中火焰高度特性研究
    4.7 结论
    参考文献
第5章 细水雾作用下气体射流火焰热辐射特性实验研究
    5.1 前言
    5.2 实验装置
    5.3 实验结果及分析
        5.3.1 细水雾未施加前火焰辐射通量
        5.3.2 施加细水雾后火焰辐射通量
        5.3.3 细水雾抑制火焰过程中的热辐射强化现象研究
    5.4 结论
    参考文献
第6章 受限空间内细水雾抑制熄火气体射流火焰过程中一氧化碳生成速率的研究
    6.1 前言
    6.2 实验装置
    6.3 实验结果与讨论
    6.4 结论
    参考文献
第7章 细水雾与气体射流火焰相互作用的数值模拟
    7.1 前言
    7.2 数学模型
        7.2.1 火焰模型
        7.2.2 细水雾模型
        7.2.3 数值算法
    7.3. 实验结果
        7.3.1 实验装置
        7.3.2 实验典型现象与分析
    7.4 数值模拟结果
        7.4.1 细水雾迅速熄灭甲烷射流火焰
        7.4.2 火火过程中,火焰区抬升直至熄灭
    7.5 结论
    参考文献
第8章 结论与展望
    8.1 本文主要工作及结论
    8.2 本文创新点
    8.3 下一步工作展望
致谢
攻读博士期间完成的论文



本文编号：3702128