水雾遮蔽喷射火热辐射的计算模型研究

发布时间：2021-11-03 06:06

　　通过Mie散射理论、Rosin-Rammler模型、黑体辐射函数,获得进行水雾区域辐射光谱透射率计算的关键参数。重新梳理了边界条件,对两通量辐射模型进行了修正。将修正的两通量辐射模型和射流火焰轨迹方程数据等整合到修正线型源辐射模型,构建出水雾遮蔽喷射火热辐射的工程快速计算方法。并与实验数据进行对比以验证该快速计算方法和模型,结果表明,新模型和方法能较为准确的预测水雾对喷射火热辐射的遮蔽作用,相比传统CFD数值模拟,计算过程更简单和耗时少,能满足工程设计选型和应急决策时对计算速度的要求。此外,该方法也论证水雾对喷射火热辐射的遮蔽作用强度与水雾颗粒平均直径、水幕尺寸大小以及水雾通量等有关。 

【文章来源】：工程热物理学报. 2020,41(09)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

图２?Ｍｉｅ散射模型示意图??Ｆｉｇ．?２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｍｉｅ?ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ?ｍｏｄｅｌ??消光效率因子Ｑｅｘｔ为吸收效率因子为Ｑａｂｓ与??？

刘长春等：水雾遮蔽喷射火热辐射的计算模型研究??２３１９??２?４?６?８?１０?１２?１４??实验测得的热辐射强度ｇ＂／（ｋｗ／ｍ２）??图８热辐射强度预测结果??Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｒｅｓｕｌｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ??３．２案例２验证??丛北华等Ｗ采用煤油为燃料，研究了细水雾衰??减热辐射效率。实验中油池直径为４２?ｃｍ，水雾与煤??油池火的中心距离为１．１?ｍ，水雾雾幕与热流计两个??中心点间的距离为１?ｍ，该实验中部分实验工况如??表３所示。图９是利用本文修正后的两通量辐射模??型对本案例中水雾幕的辐射透光率进行预测，看出??预测结果与实验值有所差异，这主要因为细水雾实??验干扰因素较多、且模拟条件较为理想化，所以预??测结果与实验结果存在一定偏差。在图９中Ａ和Ｂ??两组实验工况的预测值和实验值的相对误差最大分??别约为１０％和１８％。在现有文献中，我们发现针对??别可由式（２４）、（２５）求得：??Ｒ?＝?Ｖ（ｘ￣?ｘ〇）２?＋?（ｙ?－?ｙ〇）２?＋?（ｚ－?ｚ〇）２?（２２）??ＣＯ為＝（卜＊?＋卜产＋?（＂）？?（２３）??Ｅ，＝Ｅ，＾ｉ）２?（２４）??Ｅ＇°＝?（２５）??Ｉｓ?ＵＪ?ｄ＂??火焰的推举高度又火焰辐射分数ｘｒ、形状系??数《等是影响辐射强度计算精度的重要变量，需要??依据相关的数据拟合获得。在本文中？？、？分别由??式（２６）？（２７）计算获得＝??５?＝?（２６）??Ｐ〇Ｓｉ?＼ＰｏｏＪ??ｆ?Ｘｒ?＝?－０．００４?ｌｎ（Ｆｒ）?＋?０．３３２２?Ｆｒ?＜?１７００??ｙ?Ｘｒ?＝?－０．０４１?ｌｎ（Ｆ

【参考文献】：
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本文编号：3473202