本文關鍵詞：細水霧與火災相互作用的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：火災煙氣中的各種有毒有害氣體、腐蝕性氣體、煙顆粒等,對人類的生命財產安全及自然環(huán)境均造成了極大的破壞,尋找有效防治火災及火災煙氣的方法迫在眉睫。細水霧以其環(huán)境友好、滅火迅速、用水量小等特點,被認為是鹵代烷滅火劑的理想替代品,受到了學術界及消防技術應用領域的廣泛重視。然而,由于細水霧滅火機理相對復雜,大規(guī)模的推廣應用受到了一定的限制。本文從細水霧滅火主導機理及細水霧與火災煙氣相互作用兩個角度出發(fā),分別建立實驗模型,運用PIV、不透明度測試儀、紅外熱像儀等光學儀器,輔以溫濕度測量、氣體濃度測量、風速測量等儀器對細水霧與火災羽流相互的熱傳遞過程、能量和質量交換等過程進行檢測分析,研究成果對細水霧滅火技術的推廣應用具有一定的指導意義。首先在東北大學地下工程火災實驗室搭建細水霧熄滅酒精火實驗平臺,利用PIV設備,測量細水霧霧化錐角、霧通量及速度場分布等細水霧霧場特性參數,研究了不同細水霧壓力作用下霧場的速度場分布,通過數據擬合得出霧滴主流速度關于細水霧壓力及距噴頭距離的函數關系,并對不同壓力及不同距離條件下的霧滴速度進行預測。在對細水霧霧場特性研究的基礎上,根據油盆上方細水霧霧場分布及火焰最高溫度及火場溫度的變化,對細水霧滅火的臨界推力比進行分析,從火焰冷卻和燃料表面冷卻兩個方面分析細水霧熄滅酒精池火的主導機理,得出了細水霧熄滅酒精池火的臨界燃料表面溫度及不同主導機理條件下的臨界推力比。進行不同通風環(huán)境中細水霧熄滅柴油池火的實驗,通過對火焰溫度、實驗現場能見度以及煙氣成分的的測試和分析,系統(tǒng)分析了細水霧及頂部排煙耦合系統(tǒng)對火災煙氣蔓延規(guī)律的影響,討論不同階段施加細水霧及開啟頂部排煙系統(tǒng)對柴油池火燃燒過程的影響。分析得到在火災充分發(fā)展階段施加細水霧并開啟頂部排煙對火勢發(fā)展及疏散救援較為不利,而頂部排煙耦合細水霧作用能夠有效提高能見度。
【關鍵詞】：細水霧 火災 煙氣 頂部排煙 能見度 PIV
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：X932
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 國內外研究現狀13-15
• 1.2.1 細水霧滅火機理研究13-14
• 1.2.2 細水霧與煙氣作用研究14-15
• 1.3 研究內容及路線15-17
• 第2章 實驗平臺及測試系統(tǒng)簡介17-27
• 2.1 隧道模型17-18
• 2.1.1 地上隧道模型17-18
• 2.1.2 地下隧道模型18
• 2.2 PIV設備18-20
• 2.3 不透明度測試儀20-23
• 2.4 熱像儀23-24
• 2.5 其他儀器24-27
• 2.5.1 質量損失速率測量24
• 2.5.2 煙氣測量24-25
• 2.5.3 溫度測量25-26
• 2.5.4 細水霧流量監(jiān)測26-27
• 第3章 不同壓力下細水霧運動特性研究27-47
• 3.1 霧滴運動方程27-29
• 3.1.1 霧滴軌跡方程27-29
• 3.1.2 霧滴的運動速度29
• 3.1.3 霧滴的終端速度29
• 3.2 實驗設計29-31
• 3.2.1 實驗布置29-30
• 3.2.2 實驗工況30-31
• 3.3 幾種細水霧特征參數的測量結果31-36
• 3.3.1 霧化錐角31-32
• 3.3.2 霧通量32-35
• 3.3.3 其他特征參數35-36
• 3.4 霧滴速度場分布36-46
• 3.4.1 不同壓力下細水霧速度場分析36-39
• 3.4.2 細水霧主流速度變化趨勢分析39-41
• 3.4.3 不同高度的速度變化分析41-46
• 3.5 本章小結46-47
• 第4章 細水霧滅火機理動力學研究47-73
• 4.1 細水霧滅火機理47-51
• 4.1.1 火焰冷卻47-49
• 4.1.2 燃料表面冷卻49-51
• 4.2 典型的火羽流模型51-52
• 4.2.1 火羽流模型概述51
• 4.2.2 Heskestad模型51-52
• 4.3 實驗設計52-54
• 4.3.1 實驗布置52-53
• 4.3.2 實驗工況53-54
• 4.4 實驗結果分析54-70
• 4.4.1 熱釋放速率的確定54-56
• 4.4.2 細水霧作用下溫度變化規(guī)律56-64
• 4.4.3 細水霧與酒精池火相互作用下霧場速度分布64-66
• 4.4.4 細水霧滅火的臨界推力比66-70
• 4.5 本章小結70-73
• 第5章 頂部排煙耦合細水霧作用對火災煙氣特性的影響73-89
• 5.1 火災煙氣73-80
• 5.1.1 火災煙氣的產生73-75
• 5.1.2 火災煙氣特性75-80
• 5.2 實驗設計80-82
• 5.2.1 實驗布置80-82
• 5.2.2 實驗工況82
• 5.3 實驗結果分析82-88
• 5.3.1 熱釋放速率的確定82-83
• 5.3.2 頂部排煙對燃燒速率的影響83-84
• 5.3.3 頂部排煙與細水霧耦合系統(tǒng)的冷卻作用84
• 5.3.4 頂部排煙耦合細水霧對CO濃度的影響84-85
• 5.3.5 頂部排煙及細水霧對能見度的影響85-88
• 5.4 本章小結88-89
• 第6章 主要結論及展望89-91
• 6.1 本文主要結論89-90
• 6.2 本文不足之處及展望90-91
• 參考文獻91-97
• 致謝97-99
• 作者簡介99

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