細(xì)水霧抑制室內(nèi)火災(zāi)的理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、本文通過(guò)理論研究、數(shù)值分析及模擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)細(xì)水霧與高溫環(huán)境的熱質(zhì)交換、室內(nèi)火災(zāi)熄滅的臨界條件及理論臨界水流量計(jì)算、細(xì)水霧熄滅受限空間煤油池火主導(dǎo)機(jī)理和滅火復(fù)合添加劑選擇等方面進(jìn)行了較為深入的研究，完成的研究工作及取得的主要進(jìn)展如下： 1．從霧滴在空氣中的受力運(yùn)動(dòng)分析入手，建立了霧滴運(yùn)動(dòng)方程。針對(duì)典型滴徑及不同出口初速度的霧滴運(yùn)動(dòng)狀況進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，得出了細(xì)水霧霧滴的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定了終端速度與滴徑呈平方關(guān)系和線性關(guān)系

2、的分界直徑為80 μm。 2．建立了單個(gè)霧滴在靜態(tài)環(huán)境及其在強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境中的熱質(zhì)交換方程，得出了霧滴與高溫環(huán)境的熱質(zhì)傳遞基本規(guī)律。提出細(xì)水霧主要通過(guò)沸騰機(jī)制實(shí)現(xiàn)與火場(chǎng)高溫環(huán)境的熱質(zhì)交換；首次考慮了在強(qiáng)迫對(duì)流環(huán)境中熱質(zhì)傳遞、滴徑變化與速度變化的耦合作用，提出霧滴的生存時(shí)間與初始滴徑不再呈平方關(guān)系；由霧滴的熱作用距離判斷，對(duì)于1，2級(jí)細(xì)水霧，滅火作用主要依賴于汽化吸熱。 3．應(yīng)用室內(nèi)火災(zāi)的區(qū)域模型和熄火熱理論，推出了室內(nèi)火災(zāi)

3、熄滅臨界關(guān)系的理論模型，并對(duì)影響臨界熄火關(guān)系的主要因素進(jìn)行了討論，得出室內(nèi)火災(zāi)臨界熄火溫度與初始溫度無(wú)關(guān)的結(jié)論，確立了熄火臨界關(guān)系曲線。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)室內(nèi)火災(zāi)熄滅臨界關(guān)系模型進(jìn)行了有效性驗(yàn)證。 4．在室內(nèi)火災(zāi)熄滅臨界關(guān)系模型中，增加了細(xì)水霧的吸熱作用，發(fā)展了在細(xì)水霧作用下的室內(nèi)火災(zāi)熄滅模型，得出了兩種極限情況即純粹對(duì)流換熱和完全汽化換熱以及包含兩種換熱機(jī)制的一般情況下抑制室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展的理論臨界水流量的計(jì)算方法。 5．建

4、立了試驗(yàn)平臺(tái)，開(kāi)展了細(xì)水霧熄滅受限空間煤油池火試驗(yàn)研究，考察了通風(fēng)狀況、預(yù)燃時(shí)間及工作壓力等因素對(duì)滅火時(shí)間的影響，得出受限空間燃燒的池火火焰存在核心反應(yīng)區(qū)、通風(fēng)控制區(qū)和燃料控制區(qū)。通過(guò)試驗(yàn)和定性分析，提出細(xì)水霧熄滅受限空間油池火的主導(dǎo)機(jī)理為氣相冷卻和火焰冷卻，從試驗(yàn)上證實(shí)了室內(nèi)火災(zāi)熄滅分析模型、火災(zāi)熄滅理論臨界水流量計(jì)算模型基礎(chǔ)假設(shè)的正確性。 6．在對(duì)滅火添加劑初選的基礎(chǔ)上，通過(guò)正交試驗(yàn)及效應(yīng)分析，找到了具有較好效能的細(xì)水霧滅火