水霧遮蔽噴射火熱輻射的計(jì)算模型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-03 06:06
通過(guò)Mie散射理論、Rosin-Rammler模型、黑體輻射函數(shù),獲得進(jìn)行水霧區(qū)域輻射光譜透射率計(jì)算的關(guān)鍵參數(shù)。重新梳理了邊界條件,對(duì)兩通量輻射模型進(jìn)行了修正。將修正的兩通量輻射模型和射流火焰軌跡方程數(shù)據(jù)等整合到修正線型源輻射模型,構(gòu)建出水霧遮蔽噴射火熱輻射的工程快速計(jì)算方法。并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比以驗(yàn)證該快速計(jì)算方法和模型,結(jié)果表明,新模型和方法能較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)水霧對(duì)噴射火熱輻射的遮蔽作用,相比傳統(tǒng)CFD數(shù)值模擬,計(jì)算過(guò)程更簡(jiǎn)單和耗時(shí)少,能滿足工程設(shè)計(jì)選型和應(yīng)急決策時(shí)對(duì)計(jì)算速度的要求。此外,該方法也論證水霧對(duì)噴射火熱輻射的遮蔽作用強(qiáng)度與水霧顆粒平均直徑、水幕尺寸大小以及水霧通量等有關(guān)。
【文章來(lái)源】:工程熱物理學(xué)報(bào). 2020,41(09)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
圖2?Mie散射模型示意圖??Fig.?2?Schematic?diagram?of?Mie?scattering?model??消光效率因子Qext為吸收效率因子為Qabs與???
劉長(zhǎng)春等:水霧遮蔽噴射火熱輻射的計(jì)算模型研究??2319??2?4?6?8?10?12?14??實(shí)驗(yàn)測(cè)得的熱輻射強(qiáng)度g"/(kw/m2)??圖8熱輻射強(qiáng)度預(yù)測(cè)結(jié)果??Prediction?results?of?thermal?radiation?intensity??3.2案例2驗(yàn)證??叢北華等W采用煤油為燃料,研究了細(xì)水霧衰??減熱輻射效率。實(shí)驗(yàn)中油池直徑為42?cm,水霧與煤??油池火的中心距離為1.1?m,水霧霧幕與熱流計(jì)兩個(gè)??中心點(diǎn)間的距離為1?m,該實(shí)驗(yàn)中部分實(shí)驗(yàn)工況如??表3所示。圖9是利用本文修正后的兩通量輻射模??型對(duì)本案例中水霧幕的輻射透光率進(jìn)行預(yù)測(cè),看出??預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值有所差異,這主要因?yàn)榧?xì)水霧實(shí)??驗(yàn)干擾因素較多、且模擬條件較為理想化,所以預(yù)??測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在一定偏差。在圖9中A和B??兩組實(shí)驗(yàn)工況的預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)值的相對(duì)誤差最大分??別約為10%和18%。在現(xiàn)有文獻(xiàn)中,我們發(fā)現(xiàn)針對(duì)??別可由式(24)、(25)求得:??R?=?V(x ̄?x〇)2?+?(y?-?y〇)2?+?(z-?z〇)2?(22)??CO為=(卜*?+卜產(chǎn)+?(")??(23)??E,=E,^i)2?(24)??E'°=?(25)??Is?UJ?d"??火焰的推舉高度又火焰輻射分?jǐn)?shù)xr、形狀系??數(shù)《等是影響輻射強(qiáng)度計(jì)算精度的重要變量,需要??依據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)擬合獲得。在本文中??、?分別由??式(26)?(27)計(jì)算獲得=??5?=?(26)??P〇Si?\PooJ??f?Xr?=?-0.004?ln(Fr)?+?0.3322?Fr?<?1700??y?Xr?=?-0.041?ln(F
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高壓可燃?xì)怏w泄漏動(dòng)力學(xué)過(guò)程與噴射火熱災(zāi)害分析[J]. 周魁斌,劉嬌艷,蔣軍成. 化工學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]多分散細(xì)水霧遮蔽熱輻射的高效計(jì)算方法[J]. 杜永成,楊立,謝志輝,孫豐瑞. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]基于Mie理論的連鑄二冷水霧粒子消光特性研究[J]. 高文星,陳登福,董凌燕,龍木軍,歐陽(yáng)奇,溫良英,張健. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2008(S1)
[4]基于Mie理論的水霧粒子多光譜消光特性研究[J]. 袁江濤,楊立,謝駿,田恬,孫豐瑞. 光學(xué)技術(shù). 2007(03)
[5]細(xì)水霧阻隔火焰熱輻射的模擬研究[J]. 叢北華,蔡志剛,陳呂義,廖光煊. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(12)
本文編號(hào):3473202
【文章來(lái)源】:工程熱物理學(xué)報(bào). 2020,41(09)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:10 頁(yè)
【部分圖文】:
圖2?Mie散射模型示意圖??Fig.?2?Schematic?diagram?of?Mie?scattering?model??消光效率因子Qext為吸收效率因子為Qabs與???
劉長(zhǎng)春等:水霧遮蔽噴射火熱輻射的計(jì)算模型研究??2319??2?4?6?8?10?12?14??實(shí)驗(yàn)測(cè)得的熱輻射強(qiáng)度g"/(kw/m2)??圖8熱輻射強(qiáng)度預(yù)測(cè)結(jié)果??Prediction?results?of?thermal?radiation?intensity??3.2案例2驗(yàn)證??叢北華等W采用煤油為燃料,研究了細(xì)水霧衰??減熱輻射效率。實(shí)驗(yàn)中油池直徑為42?cm,水霧與煤??油池火的中心距離為1.1?m,水霧霧幕與熱流計(jì)兩個(gè)??中心點(diǎn)間的距離為1?m,該實(shí)驗(yàn)中部分實(shí)驗(yàn)工況如??表3所示。圖9是利用本文修正后的兩通量輻射模??型對(duì)本案例中水霧幕的輻射透光率進(jìn)行預(yù)測(cè),看出??預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值有所差異,這主要因?yàn)榧?xì)水霧實(shí)??驗(yàn)干擾因素較多、且模擬條件較為理想化,所以預(yù)??測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在一定偏差。在圖9中A和B??兩組實(shí)驗(yàn)工況的預(yù)測(cè)值和實(shí)驗(yàn)值的相對(duì)誤差最大分??別約為10%和18%。在現(xiàn)有文獻(xiàn)中,我們發(fā)現(xiàn)針對(duì)??別可由式(24)、(25)求得:??R?=?V(x ̄?x〇)2?+?(y?-?y〇)2?+?(z-?z〇)2?(22)??CO為=(卜*?+卜產(chǎn)+?(")??(23)??E,=E,^i)2?(24)??E'°=?(25)??Is?UJ?d"??火焰的推舉高度又火焰輻射分?jǐn)?shù)xr、形狀系??數(shù)《等是影響輻射強(qiáng)度計(jì)算精度的重要變量,需要??依據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)擬合獲得。在本文中??、?分別由??式(26)?(27)計(jì)算獲得=??5?=?(26)??P〇Si?\PooJ??f?Xr?=?-0.004?ln(Fr)?+?0.3322?Fr?<?1700??y?Xr?=?-0.041?ln(F
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高壓可燃?xì)怏w泄漏動(dòng)力學(xué)過(guò)程與噴射火熱災(zāi)害分析[J]. 周魁斌,劉嬌艷,蔣軍成. 化工學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]多分散細(xì)水霧遮蔽熱輻射的高效計(jì)算方法[J]. 杜永成,楊立,謝志輝,孫豐瑞. 紅外與毫米波學(xué)報(bào). 2014(04)
[3]基于Mie理論的連鑄二冷水霧粒子消光特性研究[J]. 高文星,陳登福,董凌燕,龍木軍,歐陽(yáng)奇,溫良英,張健. 過(guò)程工程學(xué)報(bào). 2008(S1)
[4]基于Mie理論的水霧粒子多光譜消光特性研究[J]. 袁江濤,楊立,謝駿,田恬,孫豐瑞. 光學(xué)技術(shù). 2007(03)
[5]細(xì)水霧阻隔火焰熱輻射的模擬研究[J]. 叢北華,蔡志剛,陳呂義,廖光煊. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2005(12)
本文編號(hào):3473202
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