發(fā)布時間：2022-01-11 20:52

　　泡沫滅火劑是撲救油類火災的重要手段,其滅火性能與人民生命財產安全的關系十分密切,所以對泡沫滅火劑性能的研究顯然具有重大意義。目前,針對泡沫滅火劑性能進行的實驗研究工作較為豐富,實驗對象包括氣液兩相泡沫與氣液固三相泡沫,實驗研究內容涵蓋滅火泡沫的發(fā)泡性能、流動性、靜置穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和隔熱性能等方面。但針對滅火泡沫傳熱提出的數值模型目前鮮有報道。本文首先對泡沫滅火劑的分類和研究現狀進行了分析總結,然后把針對固態(tài)閉孔泡沫傳熱提出的研究思路引入到對氣液泡沫傳熱問題的分析中,同時考慮到氣液泡沫傳熱區(qū)別于固體泡沫傳熱的蒸發(fā)相變現象和吸熱膨脹現象,忽略了細微的泡沫腔體內部對流傳熱的影響,利用Stefan邊界條件把氣液兩相泡沫的蒸發(fā)問題視為移動邊界的幾何問題,從而構建起氣液兩相泡沫的導熱-熱輻射-蒸發(fā)傳熱模型。而后,在氣液兩相泡沫傳熱模型的基礎上考慮納米顆粒彌散對滅火泡沫熱物性參數的影響以及模型整體傳熱機理的改變作用,從而將氣液兩相泡沫傳熱模型拓展為氣液固三相泡沫的導熱-熱輻射-蒸發(fā)傳熱模型。經過研究發(fā)現:初始氣相體積分數越大、頂部加熱溫度越高則兩種泡沫層的熱穩(wěn)定性與隔熱性能越弱,而泡沫層的初始高度... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

氣液兩相泡沫內部結構示意圖

哈爾濱工業(yè)大碩士學位論文9百分比約為0.74[44]；而氣液泡沫卻可以發(fā)生不同程度的變形，所以氣液泡沫并不存在最密集堆積的體積百分比上限。當g>0.99時，氣泡已發(fā)生嚴重的變形，絕大部分呈現復雜的多面體結構，此時被稱為干泡沫。圖2-2泡沫形態(tài)與氣相體積分數關系示意圖2.2氣液兩相泡沫傳熱模型的研究思路氣液兩相泡沫傳熱模型是氣液固三相泡沫傳熱模型的基礎，建立起合適的兩相傳熱模型顯然具有十分重要的意義。經過分析，氣液泡沫和固體閉孔泡沫有如下的共同點:(1)氣液泡沫和固體閉孔泡沫都是熱輻射的參與性介質。(2)氣液泡沫和固體閉孔泡沫的腔體直徑都比較小，腔體內部的氣相對流傳熱可以忽略，僅需考慮固相和氣相的導熱。(3)氣液泡沫和固體閉孔泡沫的組成和結構十分類似。如之前所述，氣液泡沫的液相由壁面(也有的文獻稱之為液膜)、Plateau通道和交匯點組成，氣相被分隔束縛在液相中；固體閉孔泡沫的固相由壁面(wall)、柱體(strut)和交匯點(intersection)組成，氣相也被分隔束縛在固相中。它們之間可以互相類比，區(qū)別在于氣液泡沫的液相中存在不同程度的液體滲流現象，而固體閉孔泡沫的固相中完全不發(fā)生類似的現象。圖2-3氣液兩相泡沫傳熱模型建立思路圖可見氣液泡沫和固體閉孔泡沫十分類似，借鑒固體閉孔泡沫傳熱的理論建立氣液泡沫的傳熱模型是可行的思路。但是有一點需要注意：只有固體閉孔泡沫的

哈爾濱工業(yè)大碩士學位論文9百分比約為0.74[44]；而氣液泡沫卻可以發(fā)生不同程度的變形，所以氣液泡沫并不存在最密集堆積的體積百分比上限。當g>0.99時，氣泡已發(fā)生嚴重的變形，絕大部分呈現復雜的多面體結構，此時被稱為干泡沫。圖2-2泡沫形態(tài)與氣相體積分數關系示意圖2.2氣液兩相泡沫傳熱模型的研究思路氣液兩相泡沫傳熱模型是氣液固三相泡沫傳熱模型的基礎，建立起合適的兩相傳熱模型顯然具有十分重要的意義。經過分析，氣液泡沫和固體閉孔泡沫有如下的共同點:(1)氣液泡沫和固體閉孔泡沫都是熱輻射的參與性介質。(2)氣液泡沫和固體閉孔泡沫的腔體直徑都比較小，腔體內部的氣相對流傳熱可以忽略，僅需考慮固相和氣相的導熱。(3)氣液泡沫和固體閉孔泡沫的組成和結構十分類似。如之前所述，氣液泡沫的液相由壁面(也有的文獻稱之為液膜)、Plateau通道和交匯點組成，氣相被分隔束縛在液相中；固體閉孔泡沫的固相由壁面(wall)、柱體(strut)和交匯點(intersection)組成，氣相也被分隔束縛在固相中。它們之間可以互相類比，區(qū)別在于氣液泡沫的液相中存在不同程度的液體滲流現象，而固體閉孔泡沫的固相中完全不發(fā)生類似的現象。圖2-3氣液兩相泡沫傳熱模型建立思路圖可見氣液泡沫和固體閉孔泡沫十分類似，借鑒固體閉孔泡沫傳熱的理論建立氣液泡沫的傳熱模型是可行的思路。但是有一點需要注意：只有固體閉孔泡沫的

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]不同粒徑二氧化硅對抗醇泡沫滅火劑性能影響實驗研究[J]. 傅柄棋,唐寶華.  消防科學與技術. 2016(03)
[4]防滅火三相泡沫流體特性及油面鋪展性能研究[J]. 蔣新生,翟琰,尤楊,徐建楠,馮軍.  中國安全科學學報. 2016(02)
[5]復配超細粉體三相泡沫的制備與穩(wěn)定性研究[J]. 蔣新生,翟琰,徐建楠,馮軍,尤楊.  中國安全生產科學技術. 2016(01)
[6]超細粉體三相泡沫滅火劑熱穩(wěn)定性研究[J]. 蔣新生,翟琰,尤楊,徐建楠,馮軍.  中國安全科學學報. 2015(12)
[7]氣凝膠納米多孔材料傳熱計算模型研究進展[J]. 何雅玲,謝濤.  科學通報. 2015(02)
[8]我國火災統(tǒng)計數據分析[J]. 傅智敏.  安全與環(huán)境學報. 2014(06)
[9]粉體對泡沫滅火劑發(fā)泡能力和熱穩(wěn)定性影響研究[J]. 唐寶華,陳偉紅,楊雙華,張媛媛,徐國涵,楊治成,張文燦.  遼寧化工. 2014(09)
[10]三相泡沫滅火劑性能及應用研究進展[J]. 鄭迪莎,唐寶華,李本利,傅炳棋.  防災科技學院學報. 2014(02)

博士論文
[1]強化油品抗燒三相泡沫滅火劑開發(fā)及性能研究[D]. 唐寶華.河北工業(yè)大學 2016
[2]防治煤炭自燃的無機固化泡沫及特性研究[D]. 魯義.中國礦業(yè)大學 2015



本文編號：3583443