聚合物燃燒釋放的毒氣是火災(zāi)中主要的致死因素,選取了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）作為樣品研究聚合物燃燒毒性尺度規(guī)律.在小尺寸條件下,利用穩(wěn)態(tài)管式爐測(cè)定不同通風(fēng)狀態(tài)下ABS材料燃燒釋放毒氣體積分?jǐn)?shù),并采用FDS軟件進(jìn)行數(shù)值模擬.模擬結(jié)果顯示與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,保證了CFD模型的有效性.在此基礎(chǔ)上,保持Froude數(shù)不變,建立多種尺度的CFD模型.結(jié)果表明:隨著實(shí)驗(yàn)尺度的增加,燃料周圍的CO體積分?jǐn)?shù)也在增加;當(dāng)通風(fēng)狀態(tài)由良好變?yōu)椴涣紩r(shí),CO體積分?jǐn)?shù)的增長(zhǎng)率隨著實(shí)驗(yàn)尺度的增加而增加,且二者基本滿足一次函數(shù)關(guān)系;FED值的變化趨勢(shì)與CO體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)呈現(xiàn)一致性. 

【文章來(lái)源】：燃燒科學(xué)與技術(shù). 2020,26(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

數(shù)值模擬測(cè)點(diǎn)布置

?忍?蓯鉸?ISOTS19700和BS7990)將樣品以固定速率送入加熱爐來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)燃燒，通過(guò)改變進(jìn)氣流量來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的通風(fēng)狀態(tài)[10]．穩(wěn)態(tài)管式爐已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于材料燃燒的毒性評(píng)價(jià)，它能夠定量檢測(cè)材料燃燒時(shí)的CO產(chǎn)率[11]．本研究采用穩(wěn)態(tài)管式爐進(jìn)行小尺寸ABS燃燒實(shí)驗(yàn)，測(cè)量不同通風(fēng)條件下釋放的火災(zāi)毒性氣體，并與FDS模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，保證FDS模型的有效性．在此基礎(chǔ)上，依據(jù)Froude模型建立不同尺度的火災(zāi)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行數(shù)值模擬，研究不同尺度ABS燃燒釋放毒性氣體的規(guī)律.1實(shí)驗(yàn)裝置與研究方法1.1穩(wěn)態(tài)管式爐如圖1所示，穩(wěn)態(tài)管式爐裝置由4個(gè)主要部分組成：煙氣混合箱、管式爐、石英管和氣體分析儀．在實(shí)驗(yàn)中，ABS樣品均勻分布在在長(zhǎng)度為80cm的燃燒舟上．采用步進(jìn)電機(jī)作為樣品傳送裝置，以一個(gè)穩(wěn)定可控的速率推進(jìn)燃燒舟進(jìn)入管式爐，用以強(qiáng)制燃燒ABS樣品．穩(wěn)定的一次進(jìn)氣攜帶新鮮的空氣，與ABS樣品發(fā)生反應(yīng)，并穿過(guò)整個(gè)石英管，進(jìn)入煙氣混合箱；二次進(jìn)氣用于稀釋混合箱內(nèi)的高體積分?jǐn)?shù)煙氣(CO和CO2等)．因此，一次進(jìn)氣的作用是來(lái)支持燃燒反應(yīng)和創(chuàng)造不同的通風(fēng)條件，二次進(jìn)氣的作用是稀釋高體積分?jǐn)?shù)的煙氣，確保氣體分析儀不被損壞，利于儀器進(jìn)行體積分?jǐn)?shù)監(jiān)測(cè)．實(shí)驗(yàn)中要保證一次進(jìn)氣與二次進(jìn)氣流量之和為50L/min[10]．每次實(shí)驗(yàn)大概進(jìn)行20min，樣品穩(wěn)定燃燒時(shí)間大于5min，確保穩(wěn)定期的煙氣體積分?jǐn)?shù)能夠被氣體分析儀準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)．圖1穩(wěn)態(tài)管式爐Fig.1Steady-statetubefurnace等值比用于表征燃燒的通風(fēng)狀態(tài)：=實(shí)際燃料量實(shí)際空氣量化學(xué)當(dāng)量的燃料量化學(xué)當(dāng)量的空氣量(1)通風(fēng)良好(貧燃料燃燒)時(shí)，＜1；通風(fēng)不良(富燃料燃燒)時(shí)，＞1．如表1所示，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)調(diào)整穩(wěn)態(tài)管式爐一次進(jìn)氣流量來(lái)控制燃燒的通風(fēng)狀態(tài)

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]火災(zāi)煙氣毒性分析測(cè)試平臺(tái)的組建及其用于聚丙烯復(fù)合材料燃燒煙氣的研究[D]. 張強(qiáng)俊.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3095147