液體燃料潤(rùn)濕條件下砂床表面火蔓延特性研究.pdf

1、液體燃料被廣泛應(yīng)用于人們的日常生活、交通運(yùn)輸和工業(yè)生產(chǎn)中。然而在液體燃料的倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸、和使用過程中經(jīng)常發(fā)生泄漏事故，泄漏的液體燃料很容易滲入路面或直接進(jìn)入土壤、沙石內(nèi)，一旦滲入的液體燃料被點(diǎn)燃，火焰會(huì)迅速蔓延，可能會(huì)導(dǎo)致生命和財(cái)產(chǎn)的重大損失;并且，在火災(zāi)發(fā)生后的挽救措施之中，沙石等多孔介質(zhì)也經(jīng)常被用來覆蓋、撲救此類火災(zāi)。因此，必須對(duì)液體燃料潤(rùn)濕條件下的火蔓延特性和機(jī)理進(jìn)行深入研究，為控制此類液體燃料泄漏火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展、火災(zāi)撲救以及火災(zāi)

2、事故調(diào)查提供理論依據(jù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　本論文利用自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)槽（尺寸:長(zhǎng)60 cm×寬4 cm×高2 cm）開展研究，通過雙反射彩色紋影系統(tǒng)、攝像機(jī)以及熱電偶，獲取了不同耦合參數(shù)下蔓延火焰的紋影圖片、自發(fā)光圖片以及砂床內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)，分析了石英砂粒徑、砂床潤(rùn)濕度以及表面傾角對(duì)火蔓延的影響機(jī)制，揭示了水平與傾斜砂床的液體燃料在多孔介質(zhì)（石英砂）表面燃燒蔓延過程中的火焰外貌結(jié)構(gòu)、火蔓延速度以及多孔介質(zhì)內(nèi)部的溫度分布規(guī)律，其主要研究結(jié)果

3、如下:
　　(1)火焰外貌結(jié)構(gòu)
　　在水平砂床以及變角度砂床上蔓延火焰都是由藍(lán)色與黃色發(fā)光區(qū)域組成，且火焰高度以及黃色發(fā)光區(qū)尺寸隨著石英砂粒徑的增大而減小，隨砂床潤(rùn)濕度的增加而增大，隨著砂面傾角的增加而增大。
　　(2)火蔓延速度特征
　　潤(rùn)濕工況下砂床表面火焰蔓延的速度都是穩(wěn)定勻速的，受砂床潤(rùn)濕度、砂粒直徑、砂床傾斜角度以及砂粒間毛細(xì)力作用的影響重大，砂粒越細(xì)，毛細(xì)作用越明顯，砂床由于毛細(xì)力向表層的燃料供給就充

4、分，故火焰蔓延速度也就愈快;與此同時(shí)，該研究還發(fā)現(xiàn)，火焰蔓延速度也隨著砂床潤(rùn)濕度、砂床傾角的增加而增大。
　　(3)砂層溫度分布規(guī)律
　　無論是在水平砂床上還是在變角度的傾斜砂床上，蔓延火焰對(duì)前方未燃區(qū)都存在有預(yù)熱作用，且砂層內(nèi)部存在有熱邊界層。研究結(jié)果顯示，預(yù)熱區(qū)長(zhǎng)度以及燃料蒸汽面與火焰鋒面間的距離隨著砂床潤(rùn)濕度的增加而增大，亦隨著表面傾角的增加而增大;砂層內(nèi)熱邊界層厚度，隨著砂床潤(rùn)濕度的增加而增大，但隨著砂床表面傾角的增