水霧以其無污染、高效能、沖刷煙顆粒等優(yōu)點被廣泛應用于消防領域。國內(nèi)外學者對水霧滅火進行了大量的研究,但大部分集中在宏觀層面,無法更為細致地揭示水霧滴與火焰、燃料相互作用的本質(zhì)規(guī)律。水霧滴在穿越火焰撞擊燃料的過程中存在著諸多的基礎研究問題,如:水霧滴穿越火焰過程中火羽流對液滴速度的衰減作用;水霧滴到達燃料后,兩者相互作用的動態(tài)過程;水霧滴與燃料之間的傳熱傳質(zhì)過程;水霧在撲救高溫燃料火災初期,火焰出現(xiàn)強化現(xiàn)象機理等。據(jù)此,從單個霧滴角度探究水霧與燃料相互作用的動態(tài)過程是十分必要的。為了從本質(zhì)上認識水霧滅火過程中涉及的諸多基礎研究問題,本文開展了單液滴穿越火焰撞擊燃料的動力學特性研究�？茖W地認識單個液滴與燃料之間的相互作用過程,可以為我們了解水霧滅火效能和機理打下基礎。發(fā)現(xiàn)了典型撞擊現(xiàn)象,分析了油池溫度及水滴韋伯數(shù)對撞擊現(xiàn)象的影響。實驗研究了單個水滴撞擊受熱油池(油池溫度變化范圍為30-78℃)的動力學特性。利用高速攝影技術(shù)記錄了單個水滴撞擊受熱燃料的動態(tài)過程。觀察到了三種典型現(xiàn)象(穿透Penetration,彈坑射流Crater-Jet,表面氣泡Surface bubble)并繪制了典型現(xiàn)...

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１薄液膜油池中的皇冠結(jié)構(gòu)??液滴與深油池相互作用早在一個世紀之前就被學者關注，如Ｒｅｎｏｌｄｓ＾４，?７］在??

步增加射流頂部會分離出液滴。此外，一些學者對液滴撞擊薄膜??油池也進行了相關研究，其中最顯著的結(jié)構(gòu)是皇冠結(jié)構(gòu)（ｃｒｏｗｎ）邊緣出現(xiàn)的細??絲狀結(jié)構(gòu)，如圖１．１所示。國內(nèi)大連理工大學學者梁剛濤等［８］對液滴撞擊液面??（薄油池）的質(zhì)量與動量關系進行了綜述。文中探討了皇冠（ｃｒｏｗｎ....

圖１．３表面氣泡形成過程［２５］??（２）被撞擊燃料物性對撞擊現(xiàn)象的影響??

難捕捉到這些稍瞬即逝的現(xiàn)象。Ｅｄｇｅｒｔｏｎ等于１９５４年采用粘性較大的牛奶作??為被撞擊液體（粘性較大的液體可延長撞擊作用過程）順利捕捉到了皇冠飛濺??的現(xiàn)象，如圖１．２所示。Ｆｒａｎｚ［２５］在１９５９年研究了大液滴以５ｍ／ｓ￣９ｍ／ｓ的終端??速度撞擊液體的過程，發(fā)現(xiàn)了皇冠....

圖１．２皇冠飛濺＾??

難捕捉到這些稍瞬即逝的現(xiàn)象。Ｅｄｇｅｒｔｏｎ等于１９５４年采用粘性較大的牛奶作??為被撞擊液體（粘性較大的液體可延長撞擊作用過程）順利捕捉到了皇冠飛濺??的現(xiàn)象，如圖１．２所示。Ｆｒａｎｚ［２５］在１９５９年研究了大液滴以５ｍ／ｓ￣９ｍ／ｓ的終端??速度撞擊液體的過程，發(fā)現(xiàn)了皇冠....

圖１．４單個直徑為２．０?ｍｍ液滴撞擊液面實驗結(jié)果（撞擊速度為２．１７?ｍ／ｓ）【ｌ２〗??

Ｗａｎｇ等【１８］研究表明，當液滴以較低韋伯數(shù)撞擊液面時，粘性力對飛濺的發(fā)生??起阻礙作用。Ｖａｎｄｅｒ－Ｗａｌ等［１２］采用不同密度、粘性力、表面張力的液體進行了??一系列實驗，實驗結(jié)果如圖１．４所示。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，庚烷和癸烷的皇冠狀??結(jié)構(gòu)的上邊緣會形成次生液滴，而十六烷、....

本文編號：3942170