本文關(guān)鍵詞：細(xì)水霧滅液體火災(zāi)煙霧溫度、濃度擴(kuò)散特性研究

  更多相關(guān)文章： 細(xì)水霧 煙霧特性 煙霧擴(kuò)散 數(shù)值模擬

【摘要】：細(xì)水霧作為哈龍?zhí)娲?在最近幾年迅速發(fā)展。但是由于細(xì)水霧作用火災(zāi)煙氣時(shí)會(huì)發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化,使得到目前還沒有完全弄清楚細(xì)水霧的滅火機(jī)理,所以需要研究分析細(xì)水霧作用下煙氣特性參數(shù)的變化,以及細(xì)水霧特性參數(shù)對(duì)滅火效果的影響。CFD數(shù)值模擬方法可以得出細(xì)水霧與火羽流之間的作用,進(jìn)一步優(yōu)化細(xì)水霧滅火技術(shù)。用fluent軟件對(duì)細(xì)水霧作用下封閉空間煙霧擴(kuò)散特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,根據(jù)模擬結(jié)果得出fluent軟件可以確切模擬細(xì)水霧與煙氣之間的作用。同時(shí)得出細(xì)水霧作用后,火焰溫度快速下降,到達(dá)一定溫度后,隨著細(xì)水霧的作用,溫度下降緩慢;氧氣濃度在細(xì)水霧施加后迅速升高,到達(dá)一定時(shí)間后,趨于穩(wěn)定;二氧化碳濃度開始迅速下降,后來趨于平穩(wěn)。隨著粒徑的增大滅火效果越好,到300μm效果最好,400μm時(shí)滅火效果逐漸變差。隨著水霧質(zhì)量流量的增大,滅火效果越好,但有一個(gè)臨界值即0.5kg/s,超過臨界值這種效果就會(huì)越來越不明顯。同時(shí)噴霧錐角對(duì)滅火也有一定的影響,發(fā)現(xiàn)錐角60°比90°和120°的滅火效果好,隨著角度增大,滅火效果變?nèi)?同時(shí)發(fā)現(xiàn)60°錐角的細(xì)水霧滅火效果好于40°,因?yàn)楫?dāng)增大噴射角度時(shí),會(huì)使更多的水霧液滴到達(dá)火焰區(qū),可以起到稍好的滅火效果。雖然比較起垂直火焰臥式火焰較難被熄滅,但是細(xì)水霧可以有效降低臥式火焰溫度。當(dāng)噴霧處于火焰的正上方時(shí)火源熱釋放速率降低最多,溫度最低,CO濃度也最低,所以滅火效果最好;處于左上方和右上方的細(xì)水霧對(duì)火焰的沖擊作用減少,所以可以起到控火作用,但是不能有效滅火;同時(shí),當(dāng)火源處于兩個(gè)水霧噴頭的中間時(shí),由于疊加作用,滅火效果好于在一個(gè)水霧噴頭斜下方的火源。擴(kuò)展細(xì)水霧的應(yīng)用,用fluent軟件模擬細(xì)水霧滅地鐵車廂火災(zāi)過程,從而為細(xì)水霧滅火系統(tǒng)應(yīng)用在地鐵車廂的消防設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。根據(jù)模擬結(jié)果得出噴射速度為20m/s的細(xì)水霧作用火源后,火源功率的降低程度,CO濃度的降低程度都大于噴射速度為10m/s的細(xì)水霧,所以滅火效果更好;相同功率的火源,當(dāng)細(xì)水霧與排煙設(shè)施耦合時(shí),隨著時(shí)間的增長,火源功率降低,同時(shí)火焰根部溫度降低,滅火效果更好;煙氣層的升溫速率和降溫速率都隨著風(fēng)速的增加呈下降趨勢(shì),同時(shí)得出機(jī)械通風(fēng)作用減輕了細(xì)水霧的單獨(dú)作用使得煙氣中CO等一些有毒氣體體積分?jǐn)?shù)增大的負(fù)面作用。
【關(guān)鍵詞】：細(xì)水霧 煙霧特性 煙霧擴(kuò)散 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU892
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 研究背景9-13
• 1.1.1 火災(zāi)煙氣危害性9
• 1.1.2 細(xì)水霧的發(fā)展及應(yīng)用9-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 研究內(nèi)容、方法和意義16-18
• 1.3.1 研究內(nèi)容16
• 1.3.2 研究方法16-17
• 1.3.3 研究意義17-18
• 1.4 本章小結(jié)18-19
• 2 細(xì)水霧滅火煙霧特性19-31
• 2.1 細(xì)水霧滅火煙霧組分對(duì)人體影響19-20
• 2.1.1 二氧化碳（CO_2）19
• 2.1.2 一氧化碳（CO）19-20
• 2.2 細(xì)水霧煙霧各組分變化20-30
• 2.2.1 O_2濃度變化20-23
• 2.2.2 對(duì) CO 濃度影響分析23-24
• 2.2.3 CO_2濃度變化24-25
• 2.2.4 細(xì)水霧滅火對(duì)煙霧消光系數(shù)影響分析25-26
• 2.2.5 細(xì)水霧滅火對(duì)煙霧粒徑和表面密度的影響分析26-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 3 細(xì)水霧滅火煙霧擴(kuò)散31-44
• 3.1 火災(zāi)煙氣在著火房間的流動(dòng)過程32-37
• 3.1.1 霧滴運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系33-34
• 3.1.2 霧滴運(yùn)動(dòng)的位移34-35
• 3.1.3 細(xì)水霧作用下煙氣運(yùn)動(dòng)速度變化規(guī)律研究35-36
• 3.1.4 霧滴與高溫環(huán)境的熱質(zhì)交換36-37
• 3.2 細(xì)水霧滅火煙霧沉降特性分析37-40
• 3.2.1 火源對(duì)細(xì)水霧作用下火災(zāi)煙氣層沉降距離的影響38
• 3.2.2 煙氣溫度對(duì)細(xì)水霧作用下火災(zāi)煙氣層沉降距離的影響38-39
• 3.2.3 噴水壓力對(duì)細(xì)水霧作用下火災(zāi)煙氣層沉降距離的影響39-40
• 3.3 細(xì)水霧滅火對(duì)排煙設(shè)備的影響40-43
• 3.3.1 火災(zāi)對(duì)排煙風(fēng)機(jī)性能的影響40-41
• 3.3.2 細(xì)水霧滅火對(duì)排煙風(fēng)機(jī)性能影響41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 4 細(xì)水霧滅火特性數(shù)值模擬分析44-63
• 4.1 數(shù)學(xué)模型44-48
• 4.1.1 火災(zāi)場(chǎng)景模型44-45
• 4.1.2 物理模型45
• 4.1.3 其他模型45-48
• 4.2 邊界條件及初始條件48-49
• 4.2.1 邊界條件的設(shè)置48-49
• 4.2.2 初始條件49
• 4.3 求解方法49
• 4.4 模擬結(jié)果與分析49-61
• 4.5 本章小結(jié)61-63
• 5 細(xì)水霧在地鐵車廂實(shí)際應(yīng)用模擬研究63-75
• 5.1 模擬工況的確定63-64
• 5.2 細(xì)水霧在設(shè)計(jì)工況下的滅火效果64-66
• 5.2.1 火源熱釋放速率的比較64-65
• 5.2.2 煙氣層分析65-66
• 5.2.3 細(xì)水霧作用下環(huán)境氣體的變化規(guī)律66
• 5.3 細(xì)水霧滅火效果的優(yōu)化66-74
• 5.3.1 細(xì)水霧噴射速度對(duì)滅火效果的影響66-68
• 5.3.2 細(xì)水霧的噴射角度對(duì)滅火效果的影響68
• 5.3.3 排煙與細(xì)水霧耦合對(duì)滅火效果的影響68-72
• 5.3.4 不同排煙風(fēng)速對(duì)滅火效果的影響72-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 6 結(jié)論及展望75-77
• 6.1 結(jié)論75
• 6.2 展望75-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：999693