液體燃料潤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、交通運輸和工業(yè)生產(chǎn)中。然而在液體燃料的倉儲、運輸、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入土壤、沙石內(nèi)，一旦滲入的液體燃料被點燃，火焰會迅速蔓延，可能會導(dǎo)致生命和財產(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，必須對液體燃料潤濕條件下的火蔓延特性和機理進行深入研究，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)計的實驗槽（尺寸:長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、砂床潤濕度以及表面傾角對火蔓延的影響機制，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，受砂床潤濕度、砂粒直徑、砂床傾斜角度以及砂粒間毛細力作用的影響重大，砂粒越細，毛細作用越明顯，砂床由于毛細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，該研究還發(fā)現(xiàn)，火焰蔓延速度也隨著砂床潤濕度、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)長度以及燃料蒸汽面與火焰鋒面間的距離隨著砂床潤濕度的增加而增大，亦隨著表面傾角的增加而增大;砂層內(nèi)熱邊界層厚度，隨著砂床潤濕度的增加而增大，但隨著砂床表面傾角的增