钾盐抑制正庚烷火和乙醇火的有效性研究

发布时间：2023-01-06 08:34

　　火灾作为影响人们生命和财产安全的重大灾害之一,严重威胁着人们的生产生活。为了降低火灾的危害性,人们致力于寻找一种高效、清洁性灭火物质,细水雾恰好符合这一要求,它本身就具有良好的灭火效果,添加化学剂后灭火性能得到了进一步提高。钾盐作为一种常见的细水雾添加剂,它主要通过夺取H、O、OH等火焰自由基、中断燃烧链式反应来达到灭火目的。展开含钾盐细水雾抑制正庚烷火和乙醇火的不同灭火效果研究工作,从动力学角度分析在灭火过程中钾盐与燃烧自由基所产生的化学反应,有利于帮助人们充分认识钾盐在灭火过程中所发挥的效用,更有利于人们筛选出最有效的钾盐添加剂,来最大程度地发挥出细水雾的灭火作用。本文首先对几种钾盐超细水雾抑制正庚烷和乙醇火焰的临界灭火浓度进行测定,从实验角度对比分析了这几种钾盐的灭火效果差异;然后利用HSC Chemistry软件对氢氧化钾在火焰中与火焰自由基发生的自发反应的吉布斯自由能改变量进行计算,来确定在0~1500K温度范围内会发生的自发反应;最后利用Chemkin软件对氮气与氢氧化钾抑制正庚烷和乙醇火的最小有效滞留时间以及火焰自由基变化进行模拟,从敏感性分析和路径分析等角度来深入探究氢... 

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究综述
        1.2.1 细水雾灭火有效性方面的研究现状
        1.2.2 含碱金属盐添加剂细水雾的研究现状
        1.2.3 细水雾抑制不同类型火灾的研究现状
    1.3 本文研究内容
    1.4 本文研究框架
2 超细水雾灭火实验装置及相关模型介绍
    2.1 超细水雾灭火实验装置
        2.1.1 实验装置
        2.1.2 实验装置的标定
        2.1.3 实验操作过程
        2.1.4 超细水雾临界灭火浓度的计算方法
    2.2 HSC chemistry模拟
        2.2.1 HSC chemistry软件
        2.2.2 HSC chemistry理论应用
    2.3 Chemkin动力学模拟
        2.3.1 Chemkin动力学软件
        2.3.2 PSR模型
        2.3.3 化学动力学机理
    2.4 本章小结
3 含钾盐超细水雾临界灭火浓度实验研究
    3.1 临界灭火浓度分析
    3.2 施加细水雾过程中的火焰变化
        3.2.1 正庚烷火焰
        3.2.2 乙醇火焰
    3.3 本章小结
4 氢氧化钾与燃烧自由基的自发反应计算
    4.1 氢氧化钾
    4.2 氢氧化钾的灭火反应途径
        4.2.1 钾
        4.2.2 氧化钾
        4.2.3 超氧化钾
    4.3 基于可自发反应的燃烧反应链研究
    4.4 本章小结
5 氢氧化钾与氮气的动力学灭火机理研究
    5.1 氮气的动力学灭火机理研究
        5.1.1 氮气最小灭火体积分数下的滞留时间变化
        5.1.2 氮气不同体积分数下的最小有效滞留时间变化
    5.2 氢氧化钾的动力学灭火机理研究
        5.2.1 钾盐的动力学参数
        5.2.2 不同摩尔分数下氢氧化钾的最小有效滞留时间变化
    5.3 自由基摩尔分数变化及敏感性分析
        5.3.1 自由基摩尔分数变化
        5.3.2 温度敏感性分析
        5.3.3 自由基敏感性分析及路径变化
    5.4 本章小结
6 结论及展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]含复合添加剂细水雾抑制锂电池火灾效果分析[J]. 张青松,程相静,白伟.  消防科学与技术. 2018(09)
[2]含添加剂细水雾熄灭醇类火焰的有效性实验研究[J]. 梁天水,李润婉,张单单,王宗莹,钟委,赵军.  郑州大学学报(工学版). 2018(03)
[3]环境因素对细水雾灭火效能的影响[J]. 刘皓,张天巍.  消防科学与技术. 2017(10)
[4]水雾粒径对超细水雾抑制甲烷/空气爆炸过程的影响[J]. 曹兴岩,任婧杰,毕明树,姜海鹏,李一鸣.  煤炭学报. 2017(09)
[5]K2C2O4溶液抑制甲烷-空气扩散火焰试验研究[J]. 刘皓,商靠定.  中国安全科学学报. 2016(08)
[6]HSC Chemistry软件在高校化学科研中的应用[J]. 李宁.  化工管理. 2016(17)
[7]超细水雾熄灭甲烷火焰的临界灭火质量浓度[J]. 梁天水,耿利红,刘中麟,钟委,于晶晶.  燃烧科学与技术. 2013(04)
[8]HSC Chemistry软件在高校化学科研中的应用[J]. 王艳坤.  河南教育学院学报(自然科学版). 2013(02)
[9]基于CHEMKIN的E10乙醇汽油的燃烧模拟研究[J]. 张忠强,强添纲.  森林工程. 2012(02)
[10]泡沫灭火剂的发展与应用现状[J]. 韩郁翀,秦俊.  火灾科学. 2011(04)

博士论文
[1]超细水雾灭火有效性的模拟实验研究[D]. 梁天水.中国科学技术大学 2012

硕士论文
[1]细水雾与二维对冲扩散火焰作用规律研究[D]. 冯明辉.中国科学技术大学 2016
[2]新型水基添加剂灭火有效性研究[D]. 刘中麟.郑州大学 2015
[3]超细水雾抑制甲烷爆炸实验与数值模拟[D]. 高旭亮.大连理工大学 2014
[4]基于排气门二次开启策略可控自燃的试验和模拟研究[D]. 耿博.吉林大学 2012
[5]超细水雾抑制含障碍物甲烷爆炸的实验研究[D]. 秦文茜.中国科学技术大学 2011
[6]密闭空间细水雾灭火技术研究[D]. 郭志恒.华中科技大学 2011
[7]超细水雾抑制受限空间固体火的实验与数值模拟研究[D]. 杨克.河南理工大学 2010
[8]哈龙替代灭火剂环境影响分析及其灭火系统的研究[D]. 吴洪有.天津大学 2006



本文编号：3728015