空運鋰電池ULD集成滅火系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，由于鋰電池火災(zāi)而導(dǎo)致的空難事故頻發(fā)，不斷涌現(xiàn)的鋰電池空運安全問題引起了民航行業(yè)組織及世界各國廣泛關(guān)注。由于機載哈龍滅火系統(tǒng)無法有效撲滅鋰電池火災(zāi)，加之聯(lián)合國和國際民航組織限制哈龍滅火劑的相關(guān)要求，因此研究有效的滅火技術(shù)、設(shè)計合理的滅火系統(tǒng)成為了確保鋰電池空運安全的重中之重。
　　本文通過自主搭建的鋰電池燃燒爆炸試驗平臺開展相關(guān)實驗，對鋰離子電池燃燒現(xiàn)象及其相應(yīng)機理進行了探討。結(jié)合滅火、探測和爆炸防護三個方面，對滅火系統(tǒng)進行

2、單元劃分，確定細水霧為集成滅火系統(tǒng)中使用的滅火介質(zhì)，利用可燃氣體型火災(zāi)探測器對鋰電池火災(zāi)進行探測，并將滅火及探測單元集成在 ULD中。隨后利用可視化建模軟件PyroSim建立集成滅火系統(tǒng)仿真模型，針對細水霧參數(shù)及安置方案對滅火效果的影響進行仿真分析，確定適用于 ULD集成滅火系統(tǒng)的細水霧參數(shù)及配置方案。最終對系統(tǒng)集成方案進行設(shè)計，形成完整的空運鋰電池ULD集成滅火系統(tǒng)。
　　研究結(jié)果表明，鋰離子電池的火災(zāi)爆炸過程可分為初爆和二次燃

3、燒兩個關(guān)鍵節(jié)點，其火災(zāi)風(fēng)險性與額定容量及電荷狀態(tài)成正比關(guān)系；隨著細水霧霧滴直徑的減小以及噴霧速度、強度、角度的增大，細水霧的滅火效果逐漸增強；在確保滅火效果并兼顧經(jīng)濟成本的前提下，單一噴頭豎直向下噴霧、霧滴直徑為100μm、噴霧速度為30m/s、噴霧強度為2 L/min、噴霧角度為60°為最佳的系統(tǒng)配置；可燃氣體型火災(zāi)探測器可對鋰電池火災(zāi)提供最為迅速的響應(yīng)。
　　本研究將滅火系統(tǒng)集成在 ULD中，使之能夠快速探測和撲滅鋰電池火災(zāi)，