高原和航天飛行器等低壓環(huán)境中的火災(zāi)安全受到越來越多學(xué)者的關(guān)注,低壓固體火蔓延是火災(zāi)安全中的重要基礎(chǔ)課題,火蔓延決定了火災(zāi)初始速率和火災(zāi)規(guī)模,研究低壓環(huán)境下固體火蔓延特性,對(duì)于低壓環(huán)境的火災(zāi)防控有重要的指導(dǎo)意義。通過對(duì)研究現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),發(fā)現(xiàn)低壓下近熄滅極限區(qū)的火蔓延研究較為缺乏,低壓下火蔓延近熄滅極限區(qū)向冪指數(shù)區(qū)轉(zhuǎn)捩機(jī)理更亟待進(jìn)一步研究。本文選用熱薄紙張作為研究對(duì)象,自主設(shè)計(jì)并搭建了低壓實(shí)驗(yàn)艙和火蔓延實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過有規(guī)律的改變環(huán)境壓力和氧氣濃度,開展了一系列的低壓水平火蔓延實(shí)驗(yàn)研究。通過火蔓延特征參數(shù)(火蔓延速度、火焰圖像、火焰輻射和火焰溫度)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量,結(jié)合燃燒學(xué)和傳熱學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了深入的理論分析。首先實(shí)驗(yàn)研究了壓力和氧氣濃度耦合的火蔓延熄滅極限,發(fā)現(xiàn)極限氧氣濃度下的火蔓延速度,火焰寬度和火焰厚度變化規(guī)律一致,均隨著壓力的升高而逐漸降低,但在30 kPa時(shí)均出現(xiàn)了突然增大的現(xiàn)象。其次研究了壓力和氧氣濃度單一變量下的火蔓延規(guī)律,發(fā)現(xiàn)壓力25 kPa時(shí),火蔓延速度開始線性增長(zhǎng),火焰圖像的內(nèi)部藍(lán)色火焰逐漸變黃,火焰亮度增大,形狀也由橢圓形逐漸變成三角形,火焰輻射也突然增大。最后結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１艙體結(jié)構(gòu)示意圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｓｕｂ－ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?ｃｈａｍｂｅｒ??

國(guó)家相關(guān)技術(shù)手冊(cè)的要求，嚴(yán)格設(shè)計(jì)并制造了低壓實(shí)驗(yàn)艙的艙體，以保證在進(jìn)??行壓力實(shí)驗(yàn)時(shí)的安全性。??圖２．１為艙體結(jié)構(gòu)示意圖，艙體內(nèi)腔為直徑５００?ｍｍ，高４００?ｍｍ的圓筒，??艙壁材料采用３０４不銹鋼，厚度為１０?ｍｍ，當(dāng)艙內(nèi)處于最低壓力３００?Ｐａ時(shí)，艙??體最大變形處不超過....

圖２．２低壓實(shí)驗(yàn)艙外形尺寸??Ｆｉｇ．?２．２?Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ?ａｎｄ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｓｕｂ－ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?ｃｈａｍｂｅｒ??

（２）低壓實(shí)驗(yàn)艙整體設(shè)計(jì)??低壓實(shí)驗(yàn)艙主要由艙體、抽氣系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、機(jī)架、外圍設(shè)備組成，其??整體設(shè)計(jì)如圖２．２所示。??低壓實(shí)驗(yàn)艙抽氣系統(tǒng)采用高速旋片式真空泵進(jìn)行抽氣，真空泵安裝在機(jī)架??最底部，并在其底部放置減震材料進(jìn)行了防震動(dòng)處理。??低壓實(shí)驗(yàn)艙電控系統(tǒng)包括控制柜、電線、....

圖２．３低壓實(shí)驗(yàn)艙操作系統(tǒng)??Ｆｉｇ．?２．３?Ｓｕｂ－ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?ｃｈａｍｂｅｒ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ??

在固體火蔓延實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的主要特征參數(shù)有火蔓延速度，火焰形態(tài)，??火焰溫度與火焰輻射。為了研究低壓下紙火蔓延在不同環(huán)境條件中的特征，本??文設(shè)計(jì)并搭建了火蔓延實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，如圖２．４所示。??實(shí)驗(yàn)樣品為Ａ４紙，尺寸為１２?ｃｍ?（長(zhǎng)）ｘ?２?ｃｍ?（寬）ｘ?〇．〇１２?ｃｍ?（厚）....

圖２．４火蔓延實(shí)驗(yàn)示意圖??Ｆｉｇ．?２．４?Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐａｐｅｒ?ｓａｍｐｌｅ?ａｎｄ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ａｐｐａｒａｔｕｓ??

升速率為ｌ〇°Ｃ／ｍｉｎ，從室溫逐漸加熱至８００°Ｃ，制備兩個(gè)相同大小的樣品，分??別放置在空氣和氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出不同氣氛下，實(shí)驗(yàn)樣品的熱重結(jié)果??如圖２．５所示。??從圖中的熱重曲線可以看出，在空氣氣氛下，實(shí)驗(yàn)樣品在３０８．８°Ｃ開始分解，??而在氮?dú)鈿夥盏膶?shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)....

本文編號(hào)：3980039