【摘要】：水是最重要的滅火劑也是許多危險(xiǎn)有害物質(zhì)的吸收劑,采用水幕進(jìn)行防火分隔或采用水幕阻斷危險(xiǎn)有害物質(zhì)的泄漏擴(kuò)散危害在消防、防火設(shè)計(jì)、危險(xiǎn)物質(zhì)應(yīng)急處置等許多領(lǐng)域有著許多重要的應(yīng)用。隨著水幕技術(shù)研究和人們對水幕作用認(rèn)識(shí)的深入,水幕技術(shù)正得到越來越多的重視和推廣應(yīng)用；水幕技術(shù)的研究也正在成為現(xiàn)代消防技術(shù)和現(xiàn)代安全技術(shù)研究的熱點(diǎn)。目前,水幕技術(shù)使用的瓶頸主要是水幕作用機(jī)理、計(jì)算方法、設(shè)計(jì)依據(jù)等基本理論和工程應(yīng)用技術(shù)的缺乏和滯后。本論文以水幕在危險(xiǎn)氣體泄漏時(shí)實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)氣體的消除或控制為潛在應(yīng)用場合,研究水幕對氣體物質(zhì)的吸收機(jī)理和抑制規(guī)律,構(gòu)建水幕吸收效率模型及水幕綜合模型,旨在為水幕技術(shù)在氣體危險(xiǎn)物質(zhì)泄漏的應(yīng)急處置提供設(shè)計(jì)或計(jì)算的工程方法。論文研究了水幕對氣體吸收效率的預(yù)測模型,在此基礎(chǔ)上研究并建立了包含多個(gè)工程參數(shù)的水幕綜合模型,并分別對兩個(gè)模型的正確性進(jìn)行了檢驗(yàn)。將水幕對物質(zhì)的吸收作用納入模型參數(shù)及建立水幕對氣體吸收效率模型等工作尚未見諸文獻(xiàn)報(bào)道。論文首先研究了水幕吸收效率模型,該模型既可以作為一個(gè)獨(dú)立模型,預(yù)測水幕的吸收效率,同時(shí)也是論文水幕綜合模型的子模型,為后續(xù)綜合模型的研究提供基礎(chǔ)。論文在分析水幕吸收作用的微觀和宏觀過程的基礎(chǔ)上,以單個(gè)液滴為對象,研究了水幕吸收效率的影響條件及影響方式；在此基礎(chǔ)上,研究并建立適用于水幕前氣體不同擴(kuò)散情況下的水幕吸收效率模型；針對所建吸收效率模型,論文采用文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),對水幕吸收效率模型進(jìn)行了驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明模型具有較好適應(yīng)性和較高的預(yù)測精度。論文在現(xiàn)有水幕綜合模型缺陷研究、水幕參數(shù)比較研究和假設(shè)條件研究的基礎(chǔ)上,研究并建立了水幕綜合模型。模型可同時(shí)反映水幕對氣體的吸收作用、泄漏氣體擴(kuò)散行為、空氣卷吸作用、風(fēng)速場及湍流作用等工程參數(shù)的影響。其中,論文引入吸收參數(shù)用以表征水幕的吸收作用,吸收參數(shù)的計(jì)算由水幕吸收效率模型給出；基于面源假設(shè),研究并引入水幕前氣體擴(kuò)散行為和水幕作用對模型初始擴(kuò)散參數(shù)的影響,在此基礎(chǔ)上建立了不同條件下初始擴(kuò)散參數(shù)的計(jì)算方法；在分析水幕后湍流增強(qiáng)和風(fēng)速減弱作用對危險(xiǎn)氣體擴(kuò)散影響的基礎(chǔ)上,提出新的區(qū)域劃分及各區(qū)域大氣穩(wěn)定度和風(fēng)速的取值方法,按照修正后的取值方法,模型水幕后近幕區(qū)氣體濃度的預(yù)測精度明顯提高。針對所建水幕綜合模型,論文采用文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明模型“Fa2法”計(jì)算結(jié)果達(dá)到60%,符合新建模型要求,平均相對偏差MRB值和均方根相對偏差MRSE值均在可接受范圍內(nèi)。模型檢驗(yàn)過程中,采用美國MathWorks公司的Matlab軟件編程求解模型。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TU998.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 胡世明,張政,魏利軍,吳宗之;危險(xiǎn)物質(zhì)意外泄漏的重氣擴(kuò)散數(shù)學(xué)模擬(1)[J];勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù);2000年02期

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本文編號(hào)：2565595