液体表面火焰传播及表面流传热特性研究

发布时间：2021-08-20 14:32

　　近年来,随着全球经济的持续和快速发展,对能源的需求也越来越强烈。作为传统化石能源的石油,仍然在全球能源结构中占据着最大的比重。然而,在石油产品的生产、储存、运输和使用过程中,因燃油泄漏造成的火灾事故也时有发生。这些泄漏的燃油一旦遇到点火源,就可能出现一种典型的火灾现象：即液体表面的火蔓延。这种现象不仅会发生在常压的平原地区,也可能发生在低压低氧的高海拔地区,例如飞机的起飞和降落阶段,或者长距离的油料输送都跨越很大的海拔高度。若这些过程发生油料泄漏事故,就可能出现高海拔下的液体火蔓延行为。另外,液体火蔓延过程也存在着非常复杂的传热传质问题,而这些问题目前仍未得到很好的解释。因此,鉴于液体火蔓延的火灾危险性和内在的科学意义,在平原和高原地区开展液体火蔓延研究对油料火灾的防治具有十分重要的意义。由于碳氢燃料和醇类燃料的火蔓延之间存在很大的差异,本文选取两种典型的碳氢燃料（航空煤油RP-5和0#柴油）和一种醇类燃料（正丁醇）,研究它们在不同的件下（初始温度、海拔高度、油池宽度及厚度等）的火蔓延特征。研究参数包括火蔓延速度、扩散火焰高度、火焰脉动频率和波长、表面流长度和预热时间等。基于实验结果,... 

【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】：156 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

丨2013年世界能源结构图

界条件为气相祸旋的形成，而非液相表面流的形成。后来，Miller和Ross(l998)利用烟丝技术在常重力和微重力下均观察到这个气相润旋，如图2.2所示。BDBBmHBPR图2.2烟丝技术测得的正丁醇火蔓延气相祸旋近年来，肯塔基大学研宄者们(Konislii et al., 2000)利用先进的液相显示技术，全息干涉技术，在脉动火焰前方的表面流中观察到了一个冷流对流；此冷流对流对火焰的脉动传播起着关键的作用。他们认为，这个冷流对流是表面张力和液相浮力共同作用导致的(Ito et al., 1999; Tashtoush et al., 1999)。这一假设与 Schiller12

Konishi等人(2000)在研宄两醇表面的火蔓延时提出，火焰脉动周期可以分为四个阶段，图2.3是基于激光粒子追踪技术(LSPT)和烟丝技术(ST)得到的火蔓延四阶段示意图(a-d)。左侧是俯视图、右侧是正视图。接下来，我们对这四个阶段进行简单地介绍。(a)脉动初期起初，火焰前方表面流尚未形成,液面上方的燃料蒸气浓度低于燃烧下限(丙醇的燃烧下限为2.2%)，因此火焰无法向前传播。此时，利用红外热像仪测得火焰锋面处的燃油温度为30°C (大于丙醇的闪点23°C)。然而，火焰前方，随13

【参考文献】：
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本文编号：3353676