壓縮空氣A類泡沫具有極佳的滅火效率和隔熱防護(hù)性能。本文針對壓縮空氣A類泡沫的流變特性及管道流動(dòng)壓降等內(nèi)容展開研究,為固定壓縮空氣泡沫滅火技術(shù)的工程應(yīng)用及其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定提供技術(shù)支撐。泡沫覆蓋在物體表面會(huì)發(fā)生自由析液并進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)變化。常溫條件下,實(shí)驗(yàn)初始階段壓縮空氣A類泡沫為質(zhì)地均勻的球狀結(jié)構(gòu),隨著液相的析出逐漸生長變大。約900 s時(shí)泡沫向橢球狀結(jié)構(gòu)演化,并在3000 s時(shí)泡沫開始向多邊形結(jié)構(gòu)演變。在開始正向析液過程中,析液速率先增加后減少,最終在自由析液3000 s時(shí)趨于穩(wěn)定。說明泡沫的演變與析液過程相互作用,泡沫的結(jié)構(gòu)決定了泡沫質(zhì)量析液速率的大小,而自由析液逐漸改變了泡沫的結(jié)構(gòu)。熱影響下泡沫的析液過程明顯加快,過程中伴隨著氣相的膨脹,致使多邊形泡沫出現(xiàn)的時(shí)間提前。壓縮空氣A類泡沫是一種粘彈性流體,其液體體積分?jǐn)?shù)在0.03-0.14之間時(shí),泡沫屈服應(yīng)力與液體體積分?jǐn)?shù)基本呈線性關(guān)系。常溫條件下,壓縮空氣A類泡沫的流變行為符合Herschel-Bulkley模型。引入結(jié)構(gòu)損傷因子描述其結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的變化,并對Herschel-Bulkley模型進(jìn)行修正,使其可以對泡沫析液進(jìn)程中每一時(shí)刻... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 消防泡沫滅火劑及泡沫滅火系統(tǒng)
        1.1.1 常見消防泡沫滅火劑分類及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 消防泡沫產(chǎn)生原理及壓縮空氣泡沫系統(tǒng)研究進(jìn)展
    1.2 泡沫演變與析液特性
        1.2.1 泡沫結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性
        1.2.2 泡沫粒度分布及演變規(guī)律研究
        1.2.3 泡沫析液特性研究
    1.3 泡沫流變學(xué)研究
        1.3.1 泡沫屈服特性
        1.3.2 流變學(xué)模型
        1.3.3 泡沫流變特性研究現(xiàn)狀
    1.4 流體流動(dòng)阻力損失及Fluent數(shù)值模擬研究進(jìn)展
        1.4.1 流動(dòng)阻力損失理論研究
        1.4.2 泡沫流動(dòng)數(shù)值模擬研究
    1.5 本文研究意義及主要工作
        1.5.1 本文研究意義
        1.5.2 主要研究工作
第2章 壓縮空氣A類泡沫演變規(guī)律與析液特性研究
    2.1 實(shí)驗(yàn)條件
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 泡沫的常溫演變規(guī)律
    2.4 泡沫的常溫析液特性研究
        2.4.1 泡沫析液特性
        2.4.2 泡沫表觀析液速率的模型預(yù)測
    2.5 熱影響下泡沫的演變規(guī)律與析液特性
        2.5.1 熱影響下的泡沫演變
        2.5.2 熱影響下的泡沫析液特性
    2.6 本章小結(jié)
第3章 壓縮空氣A類泡沫流變特性研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)條件
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    3.2 實(shí)驗(yàn)方案
    3.3 泡沫的流變特性
        3.3.1 泡沫的屈服應(yīng)力
        3.3.2 初始狀態(tài)下泡沫剪切速率與剪切應(yīng)力的關(guān)系
        3.3.3 時(shí)間對泡沫流變行為的影響
        3.3.4 泡沫表觀粘度變化規(guī)律
    3.4 熱影響下泡沫粘度特性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 壓縮空氣A類泡沫水平管路壓降試驗(yàn)及數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)值模擬理論
        4.1.1 CFD理論及數(shù)值模擬軟件Fluent簡介
        4.1.2 流體流動(dòng)及換熱的基本控制方程
    4.2 壓縮空氣A類泡沫基本材料參數(shù)的確定
        4.2.1 泡沫壓縮性能
            4.2.1.1 試驗(yàn)設(shè)備及方法
            4.2.1.2 壓縮空氣A類泡沫壓縮性能分析
        4.2.2 聲速的確定
        4.2.3 不同發(fā)泡倍數(shù)泡沫粘度測定
    4.3 壓縮空氣A類泡沫水平管路層流流動(dòng)的數(shù)值模擬計(jì)算
        4.3.1 泡沫流動(dòng)數(shù)值計(jì)算模型假設(shè)及簡化
        4.3.2 網(wǎng)格劃分
        4.3.3 材料參數(shù)及邊界條件設(shè)定
    4.4 模擬結(jié)果的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.4.1 試驗(yàn)條件
        4.4.2 實(shí)際管道內(nèi)泡沫流動(dòng)壓力檢驗(yàn)
    4.5 泡沫水平管內(nèi)層流流動(dòng)模擬結(jié)果分析
    4.6 沿程阻力系數(shù)分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 本文主要內(nèi)容及結(jié)論
    5.2 研究內(nèi)容展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3432807