近些年來,經(jīng)濟快速發(fā)展,石油已是一種非常重要的能源,國際石油貿(mào)易也呈快速增長趨勢。然而,在石油開采和運輸?shù)倪^程中,由于海洋環(huán)境惡劣、海面船只增多導致的海上石油泄漏事件層出不窮,而泄漏的石油不僅會破壞海洋生態(tài)環(huán)境,也會給人類的生活帶來很大的影響。因此,當海上石油泄漏之后,將漏油快速處理掉具有重大意義。原位燃燒法是處理海上漏油的重要手段之一,其本質(zhì)是液體的燃燒,因此需要提高液體的燃燒速率。液體燃燒一般是油池的燃燒,因此,需要提高油池的燃燒速率。本文在前人研究的基礎(chǔ)上,針對其存在的不足,開展不同高度的矩形鋁板插入油池火的實驗,探究插板對燃燒行為的影響。插板之后,從點火開始,燃燒會不斷擴展,火焰高度不斷升高,最后達到一個穩(wěn)定狀態(tài),高度不再變化。穩(wěn)定時的火焰的高度均高于未插板的火焰高度,且隨著板高的增加,火焰高度也逐漸增加。乙醇和正庚烷的變化趨勢一致,隨著板的高度的增加,火焰高度均呈現(xiàn)出先增后減的非單調(diào)變化趨勢,臨界點在Hp/D=3.5附近。板的溫度在乙醇和正庚烷中的變化趨勢一致,其臨界點也在Hp/D=3.5附近。采用滯留層模型,對比分析了乙醇和正庚烷的火焰高度、鋁板的溫度分布、油池的燃燒速率,得到了對燃燒速率促進作用最大的鋁板高度,揭示了火焰高度、鋁板溫度、熱反饋和B數(shù)對燃燒速率的影響。插板之后的燃燒速率均會加快,主要是因為插板之后火焰得到了延長,板的溫度迅速升高,向下的熱傳導使燃料發(fā)生核態(tài)沸騰,致使熱通量增加,加快了燃料的蒸發(fā),從而使燃燒速率加快。理論燃燒速率高于實驗燃燒速率,主要是因為在計算的過程中,忽略了外部環(huán)境的熱損失以及冷卻系統(tǒng)帶走的熱量。
【學位單位】：中國科學技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：O643.21;TE88
【部分圖文】：

第１章緒論三，對人類的影響。由于海水具有流動性，泄漏到海水的原油不會僅漂浮地，而是會隨著海水蔓延至相鄰海域，使更大的海洋區(qū)域受到污染。生活在逡逑區(qū)域的水生生物會大量死亡，腐爛的尸體會導致當?shù)氐沫h(huán)境受染，這將會逡逑當?shù)氐穆糜螛I(yè)；受污染區(qū)域的海產(chǎn)品也很難銷售，這將會影響當?shù)氐臐O業(yè)。逡逑都會影響當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展。此外，人們?nèi)羰秤昧吮晃廴镜暮Ｋ汪~類，健康也會受到一定的影響。逡逑四，對生態(tài)環(huán)境的影響。海上漏油若不及時處理掉，它們會長期存在于世洋中、海底和海岸，石油中所含的毒性化合物，會導致海洋生物的大量死亡，逡逑使植物、動物的數(shù)量發(fā)生巨變，也可能導致一些珍貴的生物滅絕，這些將生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使生態(tài)環(huán)境遭到破壞。逡逑

２．２實驗平臺介紹逡逑插板的油池燃燒實驗平臺主要由兩部分構(gòu)成：液面平衡系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)。整逡逑個實驗裝置示意圖如圖２．１所示。逡逑供油罐１逡逑｜閥門１逡逑溢油ＳＩ２邋邐二池３邐逡逑：＝＾Ｔ＾邋ｔ邋ｉｒ逡逑儲油罐３逡逑＿邋邐？逡逑圖２．１插板油池火實裝置逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ邋ｓｅｔｕｐ邋ｗｉｔｈ邋ｔｈｅ邋ａｌｕｍｉｎｕｍ邋ｐｌａｔｅ逡逑１３逡逑

使用了液面控制裝置，得到了單位面積的小尺寸油池火燃燒速率與大氣壓力的關(guān)逡逑系。因此，本文在探宄插板對油池火燃燒速率的影響時，為避免液面高度下降帶逡逑來的干擾，使用了如下圖２．２所示的實驗裝置。逡逑供油罐１逡逑Ｉ閥門１逡逑■．溢油丨翟２邐＿邋邐油＿池２＾｜邐逡逑闊邋Ｈ２逡逑儲油罐３逡逑＿邋？逡逑圖２．２液面平衡系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．２邋Ｌｅｖｅｌ邋Ｂａｌａｎｃｅ邋Ｓｙｓｔｅｍ逡逑此液面平衡裝置包括供油罐１、溢油罐２、儲油罐３、閥門１、閥門２、油池逡逑１４逡逑

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本文編號：2809827