多油池火源燃燒特性的實驗與理論研究
發(fā)布時間:2021-11-24 08:43
多火焰燃燒是指多個非連續(xù)火焰在相互作用下燃燒的一種特殊火現(xiàn)象,常見于森林、城市及工業(yè)火災(zāi)中。多火焰燃燒包含復(fù)雜的火焰相互作用,極可能引發(fā)火焰合并、飛火及火旋風(fēng)等極端火行為,顯著增加火災(zāi)危險性及復(fù)雜性。與氣體或固體燃料火焰不同,油池火燃燒需要熱量反饋維持液體燃料揮發(fā),與此同時從周圍卷吸空氣。油池火的空氣卷吸往往會促進對流熱量反饋,并影響輻射及導(dǎo)熱熱量反饋,這種相互耦合機制顯著影響油池火的燃燒進程與特性。以往相關(guān)研究主要集中于單一油池火。對于多油池火源而言,火點尺寸D、間距S及數(shù)量,均會對空氣卷吸與熱量反饋的耦合作用產(chǎn)生影響,隨之造成燃燒特性的復(fù)雜變化。對這一重要問題的深入認識,是有效應(yīng)對多油池火源的火災(zāi)威脅的基礎(chǔ)。為此,本文對多油池火源的燃燒特性進行了系統(tǒng)的實驗與理論研究。分別采用自由燃燒系統(tǒng)及穩(wěn)定燃燒系統(tǒng)進行多油池火源實驗,前者更接近實際場景但穩(wěn)態(tài)時段較短,后者則可以形成長時段的穩(wěn)態(tài)。采用正庚烷及乙醇比較燃料類型的影響。此外,還對火點尺寸D、間距S及數(shù)量的影響進行了系統(tǒng)研究。研究結(jié)果綜述如下:基于自由燃燒系統(tǒng)的正庚烷多油池火源實驗結(jié)果表明:中心與外圍油池火的熱量反饋相互促進和空氣卷吸相...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2英國邦斯菲爾德油庫火災(zāi)爆炸事故(圖片來源:??http://www.safehoo.com/(S(fboxvgmpca2yuu45slimnyfq))/Item.aspx?id==302648)??3??
火災(zāi)爆炸事故。后經(jīng)調(diào)査,事故是由于在對儲罐超量灌裝了?300kL的無鉛汽油,??汽油溢出在儲罐體周圍形成了?1到2米深的蒸汽云。蒸汽云遇明火發(fā)生爆炸,造??成了?22個汽油儲油罐同時起火(圖1.2)。大火持續(xù)了超過4天,影響面積8萬??平方米,周圍的工業(yè)設(shè)施全部損壞,火災(zāi)形成的火焰高度超過100米。這一火災(zāi)??事故導(dǎo)致43人受傷,直接經(jīng)濟損失超過8.94億英鎊,被認為是和平時期歐洲最??嚴重的生態(tài)災(zāi)難[19]。??2009年10月23日,美國加勒比石油公司的油庫發(fā)生火災(zāi)爆炸,其起因是??一艘油輪進行卸油作業(yè)時,儲存區(qū)內(nèi)一巨型地上儲油罐原油泄漏,汽油遇熱后??急劇霧化,與空氣混合形成蒸汽云,并被明火引燃導(dǎo)致起火并爆炸。這一爆炸??造成17個儲油罐(圖1.3)、現(xiàn)場及周圍多臺工業(yè)設(shè)施損壞,3人受輕傷,火災(zāi)??中的火焰高度超過100米,在超過60個小時后才熄滅[15]。??圖1.3美國加勒比石油公司油庫火災(zāi)爆炸事故[15]??2009年10月29日
?導(dǎo)致了一名消防隊員的犧牲以及重大的經(jīng)濟損失和惡劣的社會影響。??就我國來說,如圖1.4所示,自1950年起的五十年時間里,單一油罐及多??油罐火災(zāi)的發(fā)生次數(shù)不斷攀升,導(dǎo)致了慘重的人員傷亡與經(jīng)濟損失。雖然,圖中??的統(tǒng)計材料未能覆蓋2003年以后的情況,但是己有統(tǒng)計結(jié)果已經(jīng)令火災(zāi)界怵目??驚心。??從上述內(nèi)容中可以看到,多油池火源燃燒的發(fā)生大大增加了火災(zāi)的危險性,??增加了控制及撲救難度。多油池火源燃燒的安全形勢也不容樂觀。因此,開展多??油池火源燃燒特性的系統(tǒng)實驗與理論研宄是十分必要的,對于應(yīng)對其消防安全威??脅有著重要的科學(xué)及應(yīng)用價值。??120??1950s?1960s?1970s?1980s?1990s?2000-2003??■an■多油罐火火(起)?■■■單一油罐火災(zāi)(起)?_?-合計??圖1.4?1950年至2003年國內(nèi)單一油罐火災(zāi)及多油罐火災(zāi)數(shù)量統(tǒng)計[20]??1.3研究現(xiàn)狀分析??多油池火源燃燒與單一油池火燃燒之間存在著密切的物理關(guān)聯(lián)。由于前者的??復(fù)雜性,現(xiàn)有的研究多半是在深刻認識后者的基礎(chǔ)上,進一步研究火點直徑£>、??間距S及數(shù)目等的影響機理。多油池火源中許多關(guān)鍵參數(shù)及物理量的引入|以及??物理模型的構(gòu)建等多半是從單一油池火研究中發(fā)展而來。因此,本文首先對單一??油池火燃燒的研究現(xiàn)狀做簡單介紹
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃島油庫“8·12”特大火災(zāi)事故(十年回眸)[J]. 化工勞動保護. 1999(06)
碩士論文
[1]多重池火災(zāi)影響下的化工儲罐區(qū)風(fēng)險評估研究[D]. 張帥.沈陽航空航天大學(xué) 2017
本文編號:3515624
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.2英國邦斯菲爾德油庫火災(zāi)爆炸事故(圖片來源:??http://www.safehoo.com/(S(fboxvgmpca2yuu45slimnyfq))/Item.aspx?id==302648)??3??
火災(zāi)爆炸事故。后經(jīng)調(diào)査,事故是由于在對儲罐超量灌裝了?300kL的無鉛汽油,??汽油溢出在儲罐體周圍形成了?1到2米深的蒸汽云。蒸汽云遇明火發(fā)生爆炸,造??成了?22個汽油儲油罐同時起火(圖1.2)。大火持續(xù)了超過4天,影響面積8萬??平方米,周圍的工業(yè)設(shè)施全部損壞,火災(zāi)形成的火焰高度超過100米。這一火災(zāi)??事故導(dǎo)致43人受傷,直接經(jīng)濟損失超過8.94億英鎊,被認為是和平時期歐洲最??嚴重的生態(tài)災(zāi)難[19]。??2009年10月23日,美國加勒比石油公司的油庫發(fā)生火災(zāi)爆炸,其起因是??一艘油輪進行卸油作業(yè)時,儲存區(qū)內(nèi)一巨型地上儲油罐原油泄漏,汽油遇熱后??急劇霧化,與空氣混合形成蒸汽云,并被明火引燃導(dǎo)致起火并爆炸。這一爆炸??造成17個儲油罐(圖1.3)、現(xiàn)場及周圍多臺工業(yè)設(shè)施損壞,3人受輕傷,火災(zāi)??中的火焰高度超過100米,在超過60個小時后才熄滅[15]。??圖1.3美國加勒比石油公司油庫火災(zāi)爆炸事故[15]??2009年10月29日
?導(dǎo)致了一名消防隊員的犧牲以及重大的經(jīng)濟損失和惡劣的社會影響。??就我國來說,如圖1.4所示,自1950年起的五十年時間里,單一油罐及多??油罐火災(zāi)的發(fā)生次數(shù)不斷攀升,導(dǎo)致了慘重的人員傷亡與經(jīng)濟損失。雖然,圖中??的統(tǒng)計材料未能覆蓋2003年以后的情況,但是己有統(tǒng)計結(jié)果已經(jīng)令火災(zāi)界怵目??驚心。??從上述內(nèi)容中可以看到,多油池火源燃燒的發(fā)生大大增加了火災(zāi)的危險性,??增加了控制及撲救難度。多油池火源燃燒的安全形勢也不容樂觀。因此,開展多??油池火源燃燒特性的系統(tǒng)實驗與理論研宄是十分必要的,對于應(yīng)對其消防安全威??脅有著重要的科學(xué)及應(yīng)用價值。??120??1950s?1960s?1970s?1980s?1990s?2000-2003??■an■多油罐火火(起)?■■■單一油罐火災(zāi)(起)?_?-合計??圖1.4?1950年至2003年國內(nèi)單一油罐火災(zāi)及多油罐火災(zāi)數(shù)量統(tǒng)計[20]??1.3研究現(xiàn)狀分析??多油池火源燃燒與單一油池火燃燒之間存在著密切的物理關(guān)聯(lián)。由于前者的??復(fù)雜性,現(xiàn)有的研究多半是在深刻認識后者的基礎(chǔ)上,進一步研究火點直徑£>、??間距S及數(shù)目等的影響機理。多油池火源中許多關(guān)鍵參數(shù)及物理量的引入|以及??物理模型的構(gòu)建等多半是從單一油池火研究中發(fā)展而來。因此,本文首先對單一??油池火燃燒的研究現(xiàn)狀做簡單介紹
【參考文獻】:
期刊論文
[1]黃島油庫“8·12”特大火災(zāi)事故(十年回眸)[J]. 化工勞動保護. 1999(06)
碩士論文
[1]多重池火災(zāi)影響下的化工儲罐區(qū)風(fēng)險評估研究[D]. 張帥.沈陽航空航天大學(xué) 2017
本文編號:3515624
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