低压环境细水雾灭火有效性实验研究

发布时间：2020-05-25 01:27

【摘要】：本研究面向民机哈龙替代国际发展趋势,顺应大型航空器舱内火灾复燃轰然抑灭火技术需求,同时依托国家自然科学基金研发任务《民用飞机货舱细水雾灭火关键技术与实验验证》,开展低压环境细水雾灭火有效性的实验研究。细水雾灭火技术由于其灭火高效、无环境污染与无毒害性等诸多优点,近年来越来越受到人们的青睐。研究人员已在平原地区开展了大量有关细水雾灭火性能的研究工作,并已广泛应用,细水雾灭火技术的上述优点也使其在低压环境受到关注。细水雾的灭火性能将随着海拔及气压条件的改变而发生变化,而低压条件下有关细水雾的灭火有效性和灭火机理的研究十分缺乏,本文通过实验和理论相结合的方法就低压条件下细水雾的灭火有效性开展工作。本研究设计了小尺寸密闭实验箱体作为常压(101kPa)与低压(60kPa)环境下细水雾灭火有效性对比分析的硬件平台,在此基础上开展常、低压下油池火实验,设定气体流量为120、150、180、210、240和270lpm,液体流量为0.2、0.4和0.6lpm,从雾滴粒径、灭火时间、烟气浓度、火焰温度和燃烧速率等维度研究常、低压下细水雾抑灭油池火规律。实验结果表明,低压下的平均雾滴粒径比常压下小,约27.1%;低压下的平均灭火时间比常压下短,约36.0%;低压环境下,火焰的最高温度和燃烧速率较常压均有所下降;氧气、二氧化碳和一氧化碳浓度在常、低压下呈现不同变化趋势。建立数学模型分析进出火焰区域的细水雾雾滴粒径变化值,由此分析不同工况条件下细水雾的火焰冷却和燃料表面冷却灭火机理的强弱,揭示低压环境下细水雾灭火机理。基于单个液滴蒸发的二次方定律,结合对雾滴进行受力分析,建立基本模型,对火焰区域进行分层处理后改进模型,得到最终模型:(9~2+_((92)~(6)2)∫_0~?6)(?)(9?=(9_0~2。对模型进行求解,解得临界粒径即雾滴恰好穿过火焰区域到达油面处的初始粒径,常压下为(9_0=96.988),低压下为(9_0=97.268),由于皆大于各条件下的灭火最佳粒径88μm与68μm,故可认为实验条件下的灭火是火焰冷却与燃油表面冷却共同作用的结果。且根据实验结果得出在常压下的灭火推荐粒径范围为80μm-100μm,低压下为60μm-80μm。此模型可用于判断在本实验条件下,某种粒径的细水雾是否能通过火焰区以及通过火焰区后的粒径大小,并定性的判断此时导致火焰熄灭为何种灭火机理起作用,为后续的定量分析打基础。
【图文】：

技术路线图,技术路线,低压,水雾灭火

中国民用航空飞行学院硕士学位论文型进行验证。压和低压下细水雾灭火效果的对比分析。本章首先介绍数据进行分析，得出常、低压下关于雾滴粒径、灭火时速率的规律与结论。压和低压下细水雾灭火机理的研究。本章首先对细水雾提出的灭火模型与实验结果阐述低压下细水雾抑灭火机径范围。论与展望。总结全文内容及创新点，简要介绍下一步工线如下：

示意图,实验箱,示意图,平台设计

密闭实验箱体示意图
【学位授予单位】：中国民用航空飞行学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V244.12

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