在從民航大國向民航強(qiáng)國的轉(zhuǎn)型階段,民航安全工作是必不可少的。隨著飛機(jī)貨艙運(yùn)輸貨物種類越來越復(fù)雜,民機(jī)貨艙的火災(zāi)安全必須予以重視。傳統(tǒng)機(jī)載滅火劑哈龍破壞臭氧物質(zhì),世界各國都在不斷開發(fā)其替代產(chǎn)品。細(xì)水霧因其滅火快和清潔等特點(diǎn),已成為民機(jī)貨艙哈龍?zhí)娲睦硐脒x擇。通過開展民機(jī)貨艙細(xì)水霧霧場特性及抑滅火有效性研究,為細(xì)水霧滅火技術(shù)的機(jī)載應(yīng)用和研發(fā)新一代機(jī)載滅火原型系統(tǒng)提供理論支持。本文根據(jù)機(jī)載哈龍?zhí)娲淖畹托阅軜?biāo)準(zhǔn)測試要求,設(shè)計(jì)并搭建了民機(jī)貨艙細(xì)水霧霧場特性及抑滅火有效性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺。選用自主設(shè)計(jì)研發(fā)的超音速諧振雙流體噴頭,在實(shí)驗(yàn)平臺內(nèi)布置有4個(gè)噴頭,設(shè)置5個(gè)總氣體流量（1000、1100、1200、1300、1400 lpm）和5個(gè)總液體流量（2、3、4、5、6 lpm）,開展細(xì)水霧霧場特性實(shí)驗(yàn)和抑滅火有效性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。在霧場特性實(shí)驗(yàn)中使用量杯收集法測量細(xì)水霧霧通量,激光粒度分析儀測量霧滴粒徑分布,三維圖像粒子測速系統(tǒng)測量霧滴速度。在抑滅火有效性實(shí)驗(yàn)中使用熱電偶測量火場溫度,輻射熱流計(jì)測量火源的輻射熱流密度,電子天平測量燃料的質(zhì)量損失,煙氣分析儀測量煙氣濃度,并通過攝像機(jī)拍攝實(shí)驗(yàn)過程監(jiān)控火場變化... 

【文章來源】：中國民用航空飛行學(xué)院四川省

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)平臺

第二章實(shí)驗(yàn)平臺構(gòu)建及測量技術(shù)原理12（b）最低性能標(biāo)準(zhǔn)飛機(jī)模擬貨艙實(shí)物圖圖2.1實(shí)驗(yàn)平臺本實(shí)驗(yàn)平臺主要由細(xì)水霧產(chǎn)生裝置、霧場診斷系統(tǒng)（PIV霧場測量）、溫度場測量系統(tǒng)、煙氣分析系統(tǒng)和質(zhì)量測量系統(tǒng)組成，平臺示意圖如圖2.2所示，實(shí)物圖如2.3所示。本實(shí)驗(yàn)平臺主要功能如下：1）實(shí)驗(yàn)平臺結(jié)構(gòu)尺寸符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，貼近真實(shí)民機(jī)貨艙場景。實(shí)驗(yàn)平臺可以通入氣源和水源，經(jīng)由細(xì)水霧產(chǎn)生裝置，產(chǎn)生不同氣體流量和液體流量的細(xì)水霧，可對細(xì)水霧霧滴速度及粒徑、霧通量等參數(shù)進(jìn)行測量；2）實(shí)驗(yàn)平臺耐高溫，可以實(shí)現(xiàn)不同火源在實(shí)驗(yàn)平臺內(nèi)燃燒，同時(shí)測量燃燒時(shí)火焰和艙內(nèi)空間溫度、熱流密度、燃料的質(zhì)量損失和產(chǎn)生煙氣成分等參數(shù)；3）實(shí)驗(yàn)平臺方便觀測，可以利用攝像頭記錄實(shí)驗(yàn)的過程，實(shí)時(shí)記錄各個(gè)工況下細(xì)水霧釋放對火焰形態(tài)的影響，及滅火時(shí)間等。圖2.2民機(jī)貨艙細(xì)水霧霧場特征及抑滅火有效性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺示意圖

中國民用航空飛行學(xué)院碩士學(xué)位論文13圖2.3民機(jī)貨艙細(xì)水霧霧場特征及抑滅火有效性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平臺實(shí)物圖2.3細(xì)水霧產(chǎn)生裝置由于貨艙環(huán)境內(nèi)可利用的氣體、壓力、水等條件均是有限的，所以傳統(tǒng)的細(xì)水霧霧化系統(tǒng)并不能滿足貨艙內(nèi)的滅火要求，這就需要貨艙機(jī)載細(xì)水霧滅火系統(tǒng)中所使用的細(xì)水霧噴頭能在貨艙有限的條件內(nèi)有效地實(shí)施滅火。民機(jī)中氣源系統(tǒng)主要為發(fā)動機(jī)引氣系統(tǒng)，其余還有APU引氣系統(tǒng)、地面空氣連接系統(tǒng)和氣源總管系統(tǒng)，同時(shí)氣源還為飛機(jī)中的水箱提供壓力。考慮到機(jī)載細(xì)水霧滅火系統(tǒng)與機(jī)載氣源與水源系統(tǒng)的兼容情況，本文選用低壓雙流體細(xì)水霧，細(xì)水霧噴頭是依托國家自然科學(xué)基金研發(fā)的雙流體諧振噴頭，采用氣動霧化和超聲霧化協(xié)同作用的霧化方式，該噴頭有氣和液兩個(gè)流動通道，氣體以一定壓力進(jìn)入到共振腔，在共振腔內(nèi)產(chǎn)生高頻振動，進(jìn)行激烈的能量轉(zhuǎn)換，將通過的水流打散成無數(shù)細(xì)微的霧狀液滴，霧化后的液滴微粒由高速氣體夾帶著噴射而出，在四周形成一個(gè)環(huán)形的細(xì)水霧區(qū)域，可用于撲滅周邊火災(zāi)，噴頭如圖2.4（a）所示。由于是低壓雙流體細(xì)水霧，選用來源廣泛的空氣和水作為滅火劑，故細(xì)水霧的產(chǎn)生裝置主要有水源、氣源和噴頭三部分組成。水源選擇為消防水源，經(jīng)過加壓水泵加壓后，水壓為0.5MPa。氣源選擇為空氣，空氣通過空氣壓縮機(jī)加壓，儲氣罐容積為1000L，氣壓為1Mpa。氣源水源均使用可調(diào)式玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)對其流量進(jìn)行控制，如圖2.4（b）所示。壓縮空氣和水經(jīng)過12mm的氣液管網(wǎng)與實(shí)驗(yàn)平臺內(nèi)的細(xì)水霧噴頭相連接，示意圖如圖2.4（c）所示。

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本文編號：3365738