细水雾熄灭K类火灾的全尺寸模拟实验
受限空间内细水雾抑制熄灭火焰过程中一氧化碳的生成率
中 图 分 类 号 :X92 3 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 : 10 .7 02 1) 20 7 —6 0 68 4 (0 2 0 — 150
m iti o f e p c s n c n n d s a e, i i u d ta h a b n mo o iep o u to aed rn r u p e so sc nr l d i i t sf n h tt ec r o n xd r d ci nr t u i g f e s p r s in i o to l n o i e
的增 大而增大 ;在 细水雾控 制模式下 ,一 氧化碳 生成率随着细水雾 流量 的增 大而增大.为 了获得两种控制模式 的临
界转变条 件 ,对燃料控制模 式和细水雾控制模式 的临界工况进行水蒸气含量分析 .通 过理论分析 ,得到一氧化碳生
成率控制模式转变 的水蒸气 含量 临界范围与 S h ad At ea理论基本一致 ,即空气中水蒸 气质量分 数达 到 2 %~ u n r y y 5
t o m o e .On s f e o to l d m o e, a d t e o h r i ae it f x c n r l d mo e n t e f e o to l d w ds e i u lc n r le d n h t e s w t r m s u o to l d .I h u lc n r le l e m o e. t e c r o o o i e p o u t n r t n r a e t e i c e s ff e u I e wa e it u o to l d d h a b n m n x d r d c i a e i c e s swi t n r a e o l x. n t t rm s x c n r l o h h u f l h l f e
细水雾抑制室内火灾的理论与试验研究的开题报告
细水雾抑制室内火灾的理论与试验研究的开题报告一、选题背景与意义火灾是造成人员伤亡和财产损失的重要原因之一,因此火灾防护是社会安全问题中一个十分重要的部分。
而室内火灾更是不容忽视,目前人们对于室内火灾的防护依旧存在较大的局限性。
随着科技的发展,人们找到了更加高效的控制火灾的方式,比如雾化技术。
细水雾抑制室内火灾的理论与试验研究,是此类技术研究中比较前沿的一个方向。
二、研究内容本研究选择细水雾抑制室内火灾为研究内容,主要分为两个方面:1. 细水雾抑制室内火灾的理论分析针对细水雾抑制室内火灾的机理和原理,进行理论分析,探讨细水雾在稳定控制火源温度和抑制火源的蔓延过程中的作用机制与影响因素。
2. 细水雾抑制室内火灾的试验研究在室内火灾试验台建立的基础上,设置不同的火源种类、位置、燃烧条件等测试参数,利用细水雾进行实验对比,测定细水雾抑制室内火灾的作用效果和影响因素。
同时结合理论分析,探索细水雾抑制室内火灾的最优化使用方案。
三、研究方法1. 理论分析:采用工程热物理学、流体力学等方法,剖析细水雾抑制室内火灾的机理和原理。
2. 试验研究:在室内火灾试验台上进行试验,测试细水雾的喷洒流量、喷洒角度及时间等参数,以及火源种类、放置位置和燃烧条件,通过实验数据对比、分析与统计,寻找最优的细水雾抑制室内火灾的使用方案。
四、预期成果1. 系统阐述细水雾抑制室内火灾的理论机制和原理。
2. 探究细水雾在稳定控制火源温度和抑制火源的蔓延过程中的作用机制与影响因素,并提出最佳使用方案。
3. 搭建室内火灾试验台,进行了细水雾抑制室内火灾的实验研究。
4. 结论部分总结本研究的贡献和不足之处,并提出进一步的研究方向。
五、参考文献[1] 蒋包新, 杨洪淼. 细水雾抑制室内火灾研究进展[J]. 消防科学与技术, 2014, (4): 4-7.[2] 李印者, 檀浩尧, 潘量, 等. 消防与灾害保护工程导论[M]. 西安: 西安建筑科技大学出版社, 2010.[3] Huh J, Kim Y J, Yoon K H. Reducing fire hazards in lithium-ion batteries by in-situ deposition of LiFePO4 using a water mist system[J]. Applied Thermal Engineering, 2016, 103: 10-15.。
不同工况下细水雾灭火效能影响的数值模拟
不 同工 况 下 细 水 雾 灭 火 效 能影 响 的数 值 模 拟
张 健 青 。
( . 国矿 业 大学 ( 1中 北京 )资 源与安 全 工程 学院 , 北京 1 0 8 ; 0 0 3
2 中 国石 油化 工股份 有 限公 司 胜利 油 田分公 司 , . 山东 东营 2 7 0 ) 5 0 1
2 模 拟 结 果及 分 析
中 图分 类 号 : 9 4 4 T 9 X 2 . , u8 2
文 献 标 志码 : B
文 章 编 号 :0 9 0 9 2 1 ) 3 O 7 一 O 1 0 —0 2 ( 0 2 O 一 2 5 3
为 了提 高 细 水 雾 灭 火 效 能 ,影 响 。 模 拟 结 果 表 明 : 细 水 雾 与 火 焰 相 互 在
作 用 过 程 中粒 径 分 布 对 灭 火 效 能 影 响 显 著 ; 水 雾 在 粒 径 小 于 细
1 0 m 时 不 能 实现 有 效 灭 火 ; O 当粒 径 为 2 0 0 m 时 细 水 0 ~4 0
7 4
0 0 .1
10 204 0 0/0 /0
6。 0
1 5
室 内在 人 员 呼 吸 高 度 1 5m 处 和 距 离 油 池 表 面 0 1 . . m 处 设 定 两处 测 点 , 定 细 水 雾 与 火 焰 相 互 作 用 过 程 参 测 数 变 化 。计 算 模 拟 不 同粒 径 对 细 水 雾 灭 火 过 程 造 成 的影 响 , 定 网格 尺 寸 为 0 1m×0 1m×0 1m, 始 温 度 为 设 . . . 初 2 5℃ , 力 为标 准 大气 压 。 压
表 1 喷 头 参 数 项目 设 定 值 启 动 温 度 偏 移 半 径 平 均 粒 径 喷 射 角度 入 射 速 度
封闭小空间中闭式高压细水雾灭床垫火的实验研究
0 引 言
细 水 雾 灭 火 系 统 的 应 用研 究 始 于 2 0 世纪5 0 年 代 中 期 ,6 0 年代 和7 0 年 代 一 些 大 学 、 工 业 部 门和 政 府 研 究 机 构 进 行 了进 一 步 的研 究 , 早 期 的 研 究 主 要 集 中在 灭 火 机
但 是 ,哈 龙 1 2 1 1 和1 3 0 1 是 卤代烷 灭火 剂 ,对大 气臭
H AN J i a n
( N a m i n g F i r e P r o t e c t i o n T e c h n o l o g y C o . , L t d , N a n j i n g 2 1 1 1 1 2 , C h i n a )
Abs t r a c t :Thi s p a pe r b r i e l f y i n t r o d u c e s t he c o n c e p t a nd c ha r a c t e r i s t i c s o f c l o s e d h i g h p r e s s u r e wa t e r mi s t s ys t e m a n d i t s f i r e e xt i ng ui s hi n 2 me c ha ni s m ,a n d pr e s e n t s e x pe r i me n t a l s t u d y r e s ul t s o n a pp l i c a t i o n o f s u c h s ys t e m i n e x t i ng u i s h i n g ma t t r e s s f i r e i n s ma l l c o mp a r t me n t . A s e r i e s o f e x pe r i me n t s a n d f i r e t e s t s we r e p e r f o r me d t o s t u d y
细水雾抑制扩散火焰的数值模拟
XU i B n,Z ANG n — ig,FANG u H Yo g r n u J n,
M A ihu Su — a,LI ng U Yo
(St t Ke La or t r o Fie ae y b ao y f r Sce e, U n v r iy inc i e s t of Sce e a c ol y ofChi inc nd Te hn og na, He e 30 7,Chi f i2 02 na)
S u atr l a e r e of nor a pt ne t dy of he e e s at m l he a
但 在选择 中心线位 置处 的温度 , 则用 直径 为 1 0 3 m 和 2 m 的热 电偶线 测得 ] 5 。
燃烧 器 的表 面温度 通过K 型插 入鞘 的热 电偶 的不
维普资讯
细 水 雾 抑 制扩 散 火 焰 的数 值 模 拟
余明高 , 秋玲 ,郑立 刚 ,贾海 林 左
( 南 理 工 大 学 河 南 省 煤 矿 瓦 斯 与 火 灾 防 治 重 点 实验 室 ,河 南 焦作 4 4 0 ) 河 5 0 3
摘 要 : 过 实验 和 数 值 模 拟研 究 了 细水 雾抑 制 扩散 火焰 通 的 作 用过 程 , 讨 了细 水 雾 抑 制 扩 散 火焰 的机 理 和 规 律 。细 水 探
细水雾灭火效果影响因素的数值模拟研究
China storage & transport magazine 2017.07112探讨与研究 DISCUSSION AND RESEARCH火灾事故往往对人们生命财产造成重大损失,因此研究火灾消防安全技术具有重要意义。
随着火灾科学的不断发展,灭火的方式也在不断地改进,细水雾灭火技术由于经济实用近年来发展较快[1]。
细水雾的灭火原理:(1)水滴蒸发成水蒸气,吸收了大量热量。
(2)隔绝了空气,细水雾遇热大量蒸发为水蒸气,使得气体体积扩大很多倍,赶走了空气,并阻止新的空气进入,没有了助燃剂,燃烧也就无法进行下去了。
(3)隔绝热辐射,水蒸气将整个火焰堆包笼住,使得火焰的辐射无法向外围扩散[2~5]。
根据细水雾灭火技术的这些特点,已经运用到许多场合,比如图书馆、博物馆等一些不能用寻常灭火手段来解决火灾的场所,特别象油轮着火,油罐着火等,不能用消防水枪扑灭,但适用细水雾扑灭火灾[2]。
人们做过许多类似细水雾的实验,包括抑制甲醇、酒精、煤油等一些化学品池火燃烧实验。
由于火灾实验安全要求相对较高,一些实验设备也很昂贵,对开展火灾实验带来一定的困难[2]。
针对以上问题,我们可以用计算机仿真软件进行数值模拟,设定燃烧的大环境,生成燃料燃烧反应的池火堆,接着生成热电偶和温度切片平面,最后在合适位置模拟出细水雾喷头,通过输出不同压力来研究池火燃烧情况和其温度的变化,通过观察模拟实验的数据得出结论。
一、模型的建立本文用美国标准技术研究院研发的PyroSim进行细水雾喷头灭火效果的仿真模拟。
PyroSim消防模拟软件包括模型建立、运行求解和分析处理三个基本过程。
软件以计算流体力学为依据,可以模拟预细水雾灭火效果影响因素的数值模拟研究文/高建丰 徐文祥 袁健威摘 要:影响细水雾灭火效果的因素很多,本文着重研究压力和细水雾喷头相对于池火距离大小对灭火过程产生的影响;压力决定水雾动量,而喷头位置决定了水雾喷洒的范围,为了取得最佳灭火效果,两者要综合考虑,找出合适的压力和位置点。
含添加剂细水雾熄灭木垛火的实验研究
42X I A O F A N G J I E消防设计火灾是严重危害人类生命财产安全、阻碍经济发展、影响社会稳定的常见灾害之一,具有破坏性强、施救困难、影响恶劣等特点.传统的灭火技术虽具有较好的灭火效果,但随着研究工作的深入,其所存在的问题也逐渐暴露出来。
细水雾作为灭火技术始于上世纪40年代,利用水作为灭火剂不仅具有环境友好、廉价易取得、效果显著等优点,同时还克服了传统水喷淋存在耗水量大、不适用于烃类火灾和火场污染严重的弊端,成为近年来消防领域的研究热点[1-3]。
但由于水物理作用的局限性,使细水雾灭火性能存在瓶颈。
研究发现向水中添加水溶性的金属盐、有机物或复合物可以显著提升细水雾灭火效果,缩短灭火时间[4-5]。
曾作为高效灭火剂而广泛使用的哈龙,因对臭氧层具有严重的破由于哈龙灭火介质灭火性低且具有较强的温室效应,该类灭火器已经逐渐被淘汰,对于新型灭火介质的研究逐渐加大。
其中细水雾灭火技术因其无环境污染、成本较低等优点被视为哈龙灭火介质的主要替代物之一。
然而在有些火灾场景下细水雾的应用存在不足,如灭火效能低和较容易结冰等。
在细水雾中加入各种不同的添加剂不仅可以利用细水雾降低氧含量和冷却作用,同时还可以利用添加剂本身的性质弥补纯细水雾的一些缺陷[6]。
1.实验装置细水雾灭火试验在辽宁省飞机火爆防控实验室进行,水泵压力范围0-20MPa,喷头流量10L/min,在火源上方布置7个热电偶,布置间距300mm,编号为1号、2号、3号、4号、5号、6号、7号,其中2热电偶放置在木垛中心位置,用于测量火源区温度并通过温度采集仪记录。
实验前向储水箱加含添加剂的水溶液,为了保证添加剂均匀的溶解在水中,统一调配之后储存在储水箱。
采用木垛作为火源,将木条在油盘上摆放成木垛,并将木垛合理摆放在固定位置。
2.结果分析与讨论细水雾工作压力采用10MPa,当热电偶2温度到达750℃,开始启动水泵施加细水雾,并记录开泵时间、灭火时间,关闭温度采集系统并保存导出数据。
障碍物作用下细水雾熄灭油火数值模拟
2 模 型 网 格 划 分
制 熄 灭 受限 空间 油 池 火 ห้องสมุดไป่ตู้过 程 和 机 理 , 析 开启 细 水 雾后 障 碍 分 物 周 围 的温 度 、 火焰 、 蒸气 等 的 变化 情 况 , 论 障碍 物作 用 下 水 讨 细 水 雾抑 制 油 火 燃 烧 的有 效 性 。结 果 表 明 , 障碍 物 处 火 焰 膨 在 胀 并产 生很 多大 的 气流 漩 涡 , 是 细 水 雾与 热 烟 气及 障碍 物 相 这
文章 编 号 : 0 9 0 9 2 l 0 —0 6 —0 1 0 —0 2 ( O 6 4 6 4 O】
细 水 雾 灭 火 系统 以价 格低 廉 、 境 友 好 、 环 良好 的 电绝
缘 性 和能 有效 降 低 烟 气 毒 害 等 优 点 , 年 来 在 哈龙 替 代 近
于 网格 的最 小 尺 寸 , 否则 障 碍 物 无 法 显示 , 而将 障碍 物 因 所在 区域 进 行 网格加 密 。火 焰 和 烟气 会 导致 周 围环 境 变
网格 加 密 图 。
表 1 不 同 网格 划 分 对 比
采 用 混合 分 数 模 型 模 拟 燃 烧 过 程 , 雾 液 滴 与 火 焰 水 的相 互作 用 采 用 欧 拉 一拉 格 朗 日模 型 。 由 于 F DS网 格 系 统 只能 处 理 方体 , 因此 , 拟计 算 时 圆形 燃 料 盘 被 等 面 模
积 的 方形 代 替 , 等效 油盘 边 长 为 0 1 . 5m。火 源 功 率 设 为 5 w 。受 限空 间( . ×2 5r ×3 0 m) 标 系 统 定 Ok 2 5m . n . 坐
细水雾与油雾火焰相互作用的实验及数值模拟研究
在存 在高压油路 的环境 中, 一旦 高压 的输 送 管
路发生 破裂 、 泄漏 等 , 液体便会 喷射 出来 。 油雾 的点
燃温度 远低于相应燃 油的 闪点 , ] 油雾首 先被 引 燃 而引发 火灾 ; 随后 , 未燃 的油雾 液 滴 降落 后会 形 成 液池 , 可能会 引起 油池火 , 便 甚至 引发 流淌火 。 针对 油 池火 进行细水 雾灭 火机 理 研究 的 文献
C HF ( C 2 7 a 3 7 HF _2 e )和 C 3 等 几种 气 体 灭 火 介 FI
质 的效 能 。
细水雾灭火技术是国际火灾安全领域 的研究 热
喷嘴 孔 径 为 1 8眦 n 3 5 MP . ,. a时 体 积 流 量 为 3 1
L r n 实验 中火焰熄 灭后 , 即停 止细水雾 系统 。 /o 。 a 立 燃 油 喷 射 系统 为 自行 设 计 制 作 , 油 喷射 系 燃 统 主要 有 柱 塞 泵 、 压 阀 、 嘴 及 控 制 单 元 等 组 调 喷 成 , 油采 用煤 油 。 燃 为模 拟较 危 险 的 工况 , 油喷 射 装 置选 择 压 燃 力 式离 心 喷嘴 , 喷 嘴 喷射 出 的燃 油 雾化 效 果 较 该 破 裂缝 隙要 好 。 细工 况参 数 及灭火 结果 见表 1 详 。
一
定 程 度 的 吻合 ; 拟 计 算 表 明 细 水 雾 有 效 灭 火 的 前 提 是 快 速 穿 透 火 焰 。 模
关 键 词 : 水雾 ; 雾火焰 ; 算流体 力 学 细 油 计
中 图 分 类 号 :X 2 . 98 7 文献标 识 码 : A
0 引
言
上 都要 付 出更 多 的代 价 。 以计 算 流 体力 学 ( F C D) 为 基础 的计 算 机 辅 助 工 程 分 析 ( AE C )技 术在 科 研 、 空 航 天 、 工 等各 个 领 域 得 到 了广 泛 的 应 航 化 用, 本文 试 图利用 大 型 C D商业 软件模 拟 细水 雾 F
含添加剂细水雾熄灭K类火灾的实验
随着现代餐饮 业 的 迅 速 发 展 , 各种高功率烹饪设备 以及高自燃点食 用 油 得 到 广 泛 应 用 , 但同时也增加了厨 房火灾的风险 。 据统计 , 在宾馆 、 酒楼和 饭 店 发 生 的 所 有 约5 且主要是由液体食 意外火灾中 , 0% 都 起 源 于 厨 房 , 用油或油脂引发的 。 由于油脂类火灾有 很 多 不 同 于 烃 类 因此国际上通常将其单独划 油或其他液体火 灾 的 特 点 , 分为 K 类火灾 。 研究表明 , 食用 油 的 平 均 燃 烧 速 率 高 于 其 他 可 燃 液 当食用油起火后, 体的 燃 烧 速 率 , 8s 内 就 能 达 到 充 分 燃 烧状态 , 2 0s后火势 便 发 展 到 猛 烈 阶 段 , 2m i n后 油 面 温 一旦发生自 度可达 4 0 0 ℃。由 于 食 用 油 的 自 燃 点 很 高, 很难将锅内 大 量 的 油 冷 却 到 自 燃 点 以 下 , 扑 救 困 难。 燃, 而即使灭火剂将火扑灭 , 锅内油的温度 也 不 会 很 快 降 低 , 如果不及时将油温冷却 , 油会很快复 燃 。 实 验 证 明 , 只有 油温降至自燃点以下 3 才能保证食用油不 会 发 生 3 ℃时, 复燃 。 如二氧化碳 K 类火灾扑救 有 多 种 灭 火 剂 可 以 选 择 , 灭火剂 、 泡沫灭 火 剂 、 干 粉 灭 火 剂、 专用湿式灭火剂和细 水雾灭火剂等 , 但由于灭火机理的不同 , 这些灭火剂的使 二氧化碳灭火 用效果也呈 现 出 较 大 的 差 别 。 文 献 认 为 , 剂扑救 K 类火时存在 着 严 重 的 复 燃 现 象 , 且灭火时间相 从清洁无毒的角度考虑 , 二氧化 碳 体 积 分 数 很 高 对较长 , 时可能使人窒息死亡 , 在厨房使用存在 一 定 的 安 全 隐 患 ; 泡沫和干粉灭火剂可以 快 速 扑 救 K 类 火 , 但是不能快速
火灾场景下细水雾幕保护窗玻璃的实验研究
火灾场景下细水雾幕保护窗玻璃的实验研究窗玻璃在火灾条件下极易受到过量热流的影响而发生破裂和脱落,形成新的开口,强化火灾区域通风,造成火势急剧增长,甚至溢出并跨区域蔓延,影响人员逃生。
因此,研究防止玻璃在火灾条件下受过量热流影响而破裂脱落的技术是建筑火灾防控的重要内容之一。
本文针对这一背景提出了一种采用细水雾幕阻隔火焰热辐射保护玻璃的方法,开展了细水雾幕对浮法玻璃保护效果的实验研究。
本文首先考虑了不同细水雾幕工作压力和不同细水雾幕启动时间对细水雾幕保护玻璃效果的影响,同时与传统水膜对浮法玻璃保护效果进行对比。
结果表明,火源与保护装置同时启动,细水雾幕和水膜都能将玻璃首次破裂时间延长。
本文实验条件下,火源与保护装置同时启动,细水雾幕和水膜都能将玻璃首次破裂时间由150 s延长到600 s。
相同的实验条件及流量下,细水雾幕比水膜表现出更好的保护效果。
细水雾幕工作压力越大,保护效果越好,但当压力超过1.0 MPa持续提高细水雾幕压力,保护效果变化不明显。
当玻璃表面温度达到一定值后启动分隔型细水雾幕,可以发现随着细水雾幕启动时间的延迟,其保护效果与同时启动的工况相比变差。
当玻璃表面温度达到一定值后启动喷洒型细水雾幕,细水雾幕对窗玻璃保护效果不受影响,仍能有效延长浮法玻璃首次破裂时间。
但延迟启动水膜,玻璃首次破裂时间与同时启动工况相比明显缩短。
本文还通过改变细水雾幕厚度,详细分析不同厚度细水雾幕保护下玻璃首次破裂时间、玻璃内部最大温差及玻璃背火面辐射热通量等关键参数。
结果表明,细水雾幕厚度对玻璃破裂有显著影响:压力一定,细水雾幕厚度越厚,保护效果越好,玻璃首次破裂所需时间越长。
同时本文针对细水雾幕对热辐射的衰减作用,理论计算了不同厚度细水雾幕作用下的透射率和辐射衰减效率,发现随着细水雾幕厚度增加,辐射衰减效果增强,但当细水雾幕厚度增加到一定值(本文为7.5 cm),继续增加细水雾幕厚度,其衰减热辐射效果无明显改善。
细水雾与CO2、ABC干粉灭K类火的对比分析
1 细水 雾 、 O 和 AB C : C干粉 的灭火 机理
了试 验 研 究和 比较 分析 。 结 果表 明 : 水 雾 具 有 更好 的 降 温 效 细
果 , 会 发 生 复 燃 , 水 量 小 , 残 留物 只 有 水 , 不 耗 且 灾后 清理 工 作
由于发 生 场所 的特殊 性 , 灭火剂 必须 清洁无 毒 ; 由
作用。 C 的灭火 作用 主要 在于 窒息 , O 其次 是冷却 。 在灭 火 过程 中 , O 从 贮存 系统 中释 放 出来 , 当C 由于压力 骤 然 下降 , O。 速 由液态 变成 气态 , k C 迅 1 g液态C 产 O 会 生 0 5m。 C 气体 。当温度 降 到 一5 . 的 O。 6℃以下 时 , 气
相 的 C 有 一 部 分 会 转 变 成微 细 粒 子 ( O 固相 ) —— 干
根 据 油脂 类火 灾 的特点 , 厨房 火灾 被 单 独划 分 为 K 类 火灾 , 主要包 括 : 1 油锅 持 续 高温 引 发 的油 脂 类 ()
火 灾 ; 2 厨房 灶 台燃料 泄漏 遇 明火 引发 的火 灾 ;3 吸 () () 排 烟罩 、 风管 油垢堆 积遇 明火 引发 的火灾 。 K 类火灾 以油脂 类 火 灾 为 主 。常 温下 , 脂 难 以 油
于K类 火灾 本 身的特 点 , 求灭 火剂 要有 降温效 果 。 要 细 水雾 , O C 和干粉 灭火 剂都 具备 这些 特点 。
细水雾 ( tr s) 火技 术是 利用 水雾 喷头 在 Wae t灭 Mi
一
简单 ; C 干 粉 灭 火 剂 具 有 最 好 的 灭 火 效 率 , 火速 度 快 , 火 AB 灭 灭
目前 国 内外 商用 厨房 多采用 湿式 灭火剂 扑救K 类
不同参数的细水雾熄灭油池火的数值模拟
不同参数的细水雾熄灭油池火的数值模拟摘要:以细水雾熄灭柴油发电机房柴油火为例建立FDS模型,分析了在通风控制类的火灾中不同参数特性的细水雾熄灭油池火的效果,模拟数据表明,对于特定环境下的火灾,细水雾的灭火效果取决于细水雾的特性参数,并且存在能够高效灭火的最佳参数。
关键词:细水雾、数值模拟、FDS、油池火1 引言细水雾灭火技术因其高效的灭火效能、低廉的价格和环境友好性等优点受到越来越广泛的关注和应用,然而现在市场上的细水雾喷头种类繁多,而且现行规范也只是笼统的规定了应用场所的喷雾强度和流量特性系数等一些参数,缺乏严密的科学性[1][2]。
本文应用数值模拟的方法,以细水雾扑灭柴油发电机房柴油火为例,为细水雾灭火系统在特定应用场所的设计参数的确定提出了一种实用的方法。
目前对火灾的数值模拟主要分为区域模拟和场模拟。
笔者采用的是美国国家标准技术局(NIST)开发的火灾动力学软件FDS,对受限空间细水雾扑灭油池火进行了模拟,分析了不同参数细水雾的灭火效果。
2模型建立模型采用FDS5.0,如图1所示。
计算区域为3m×3m×3m的立方体小室,网格尺寸为30×30×30,顶部角落设置一个0.4m×0.4m的开口,底部中心设置0.6m×0.6m×0.2m的油池火源,柴油用钢制容器盛放,在火源正上方高度0.2m,0.5m,1.0m,1.5m,2.0m和2.5m处分别设置热电偶,同时在火源左侧设置三个氧气与一氧化碳浓度的测点,火源正上方2.8m即顶棚下0.2m处设置细水雾喷头。
3无细水雾作用下的火灾分析为了比较有无细水雾时火灾发展的区别,首先模拟无细水雾作用下的燃烧,显然模型中的火灾属于通风控制的燃烧类型。
从图2中可以看出,随着燃烧的进行,室内温度在初始阶段快速上升,继而在火灾发展阶段温度相对缓慢上升,最后熄灭,温度回降。
从图3中分析上述过程可知整个过程中起主导作用的是氧气含量,当氧气量达到临界氧浓度约12%时,火灾自动熄灭。
细水雾熄灭机舱内火灾的实验研究
陈 健
东北 大 学 资 源 与 土 木 学 院
【 摘 要 】 在模拟 实验平 台上 , 研究 了细水 雾对机舱 火灾 的灭 火效果。 通过 实验研 究 了细水 雾喷头 的流量系数 、 工作压 力 、 喷射角度对 灭火效果 的影响 。 喷头流量 系数越大灭 火效果越 好 , 当飞机 在倾角3 0 。 时, 灭 火效果 好 于
1 . 3 m 1 . 3 m
小从而降低 了落人火焰区的雾通量 ; 而流量系数大 ,
雾滴直径大 , 雾动量大, 雾滴容易穿过火羽流到达油 盘液面 , 更有利于直接冷却可燃物 , 从而阻止燃烧反
应。 因ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 流量 系数 大 灭火 效果 好 。
2 . 2喷头布置方式影响分析 表3 给出了不同压力下, 正方形布置和菱形布置
通过数 据采集 卡下 载到 电脑 里 。 试验 方案 , 见表1 。
表 1试验工 况
序 号 1 2 3 4 5 6 7 工况 正方 形布 置 正 方 形布 置 正方 形布 置 正方 形布 置 正方 形布 置 正方 形布 置 菱 形布 置 工作 压力 8 MP a 1 0 MP a 1 2 MP a 8 MP a 1 0MP a 1 2 MP a 8 MP a 喷 头系 数 O . 7 0 . 7 0 . 7 1 . O 1 . 0 1 . O 1 . O 3 1 2 MP a 正方 形布 置 菱形 布置 3 l s 2 3 s 2 1 0 MP a 正方 形布 置 菱形 布置 3 4 s 2 5 s
喷头采用 两种布置方式 , 分别为正方形布置和菱形 增 加 流量 系数 , 可 以提 高细水 雾 灭火 效果 , 这 是 因为 布置 , 喷头型号G X T A, 喷头流量 系数分别 为 1 . 0 和 流量系数小的喷头 口径小 , 雾滴直径小 , 所 以雾动量
细水雾抑制熄灭沥青喷雾火实验研究
竖 直 截 面上 的 3个 热 电 偶 温 度 迅 速 下 降 至 常 温 , 这是 由
于细 水 雾 迅 速 抑 制 了 该 范 围 内 的火 焰 ; 而 距 离 燃 料 喷 头
6 0 m m 内的 4 个热 电偶 的温度一 直都呈 阶梯状 下降 , 这
距 喷 头 中 心 线 距 黼 / mm
j 燃 1 1
图 2 喷 头 雾 粒 直 径 分 布
4 5 m m 4 5 n ) ni 4 5 m m
式 中: d 。 为 S MD 直 径 , m; 为液体 的运动粘度, 1 O c m / s 为液 体 的 表 面 张 力 系 数 , d y n e / c m; △ P为 喷 头 压
1 2 49
实 验 中采 用 l O#沥 青 1 6 5 . 5 g , 9 0 0 mL二 甲苯 溶 液 配制 , 达 到 完 全 溶 解 。 测 量 细 水 雾 对 沥 青 溶 液 喷 雾 火 的
抑 制 和 扑 灭 过 程 中的 温 度 变 化 。将 细 水 雾 喷 头 固定 在 离
机
的温 度 。
图5 ~ 图 7为 3组 实验 中 喷头 点燃 3 s 后 所 产 生 的沥
电脑 图 3 实 验 装 置 布 局 示 意 图
青 喷 雾 火 。实 验 1成 功 地 抑 制 火 焰 , 未能 扑灭 ; 实 验 2抑 制效果更好 , 未能扑灭 ; 实 验 3成 功 扑灭 火焰 。 实 验 2中 同 时 改 变 细 水 雾 喷 头 压 力 和 溶 液 喷 头 压 力, 加大细水雾喷头压力为 1 . 0 MP a , 减 小 溶 液 喷 头 压 力 为0 . 4 MP a , 得 出的 温 度 变 化 曲线 , 如 图 8所 示 。
隧道内细水雾抑制火灾事故的数值仿真
关键 词: 水雾 ; 火灾事故 ; 抑制 ; 数值仿真
中 图分 类 号 :P 0 T 31 文 献 标 识 码 : B
s p e so e hn q s o r c i e t u pr si n t c i ue fW ORDS: ae s ; i c i e t S p r s in; mei a i lt n W trmi F r a cd n ; u p e so Nu r ls t e c mu ai o
o s ro s u t g f me p o a a o n tn e s c n u t d n me c ly a d t e me h n s o u p e sn a u l f b t c n a r p g t n i u n lwa o d ce u r al , n h c a im fs p r si g w s yo r i l i i dsu sd ic s e .B c u e t e f w c a a tr t sa d d o l t t c r e ci e y E lra / a a r n mo e r fr - e a s h o h r ce si r p es r k we e d s rb d b u e in L g n i d lp e ea l i c n a a b y tw su i z d t i lt h a o u t n a d mi i u in l ,i a t ie o s l mu ae te g sc mb si n s df so .An tc a t d l su e d l a- o t f d a s h s c mo e s d t mo e r o i wa o p t l i e s n i r e e i w tr u e t u t ai n f c n d o lt i u in h i r u in f e ea u e i i e d s r i n o d r or v e b l n c u t sef t r p esd f so .T e dsi t so mp r t r c p o t u l f o e o f tb o t n
水雾灭火实验报告
一、实验目的1. 了解水雾灭火的原理和特点。
2. 探究不同参数对水雾灭火效果的影响。
3. 评估水雾灭火系统在实际应用中的可行性。
二、实验原理水雾灭火系统利用细小水雾的物理和化学特性,实现灭火的目的。
细小水雾具有以下特点:1. 高效冷却作用:水雾在汽化过程中吸收大量热量,降低火场温度,抑制火焰蔓延。
2. 窒息作用:水雾蒸发形成蒸汽,降低火场氧气浓度,形成窒息屏障,阻止火焰继续燃烧。
3. 阻隔辐射热作用:水雾覆盖在燃烧物表面,阻隔火焰辐射热,防止火灾蔓延。
4. 稀释、乳化、浸润作用:水雾冲击燃烧物表面,浸湿燃烧物,阻止可燃气体产生。
三、实验材料与设备1. 实验材料:酒精、水、澄清石灰水、塑料软管等。
2. 实验设备:酒精灯、冷烧杯、量筒、喷头、水雾灭火系统等。
四、实验步骤1. 酒精燃烧实验:- 将酒精倒入烧杯中,点燃酒精灯。
- 将干燥的冷烧杯罩在酒精灯火焰上,观察烧杯内壁是否有水雾生成。
- 用手触摸烧杯底部,感觉发烫,证明酒精燃烧时有热量放出。
- 将蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在酒精灯火焰上,观察烧杯内壁是否有白色斑点生成。
2. 水雾灭火实验:- 设置火源,点燃酒精灯。
- 启动水雾灭火系统,调整喷头位置和喷雾角度。
- 观察水雾灭火效果,记录灭火时间、火焰熄灭情况等。
- 比较不同参数(如喷头位置、喷雾角度、水雾流量等)对灭火效果的影响。
五、实验现象与结论1. 酒精燃烧实验:- 观察到烧杯内壁出现水雾,证明酒精燃烧后生成了水。
- 用手触摸烧杯底部,感觉很热,说明酒精燃烧时有热量放出。
- 观察到烧杯内壁有白色斑点,证明酒精燃烧时生成了二氧化碳。
2. 水雾灭火实验:- 水雾灭火系统可以有效扑灭酒精火,灭火时间短,火焰熄灭迅速。
- 不同参数对灭火效果有显著影响,喷头位置、喷雾角度、水雾流量等参数均需优化以获得最佳灭火效果。
六、实验分析1. 水雾灭火系统具有高效、环保、安全等优点,是理想的灭火设备。
2. 实验结果表明,水雾灭火效果受多种因素影响,需优化系统参数以获得最佳灭火效果。
细水雾抑制熄灭室内火灾的有效性模拟实验研究
细水雾抑制熄灭室内火灾的有效性模拟实验研究
丛北华;廖光煊;刘江虹
【期刊名称】《火灾科学》
【年(卷),期】2002(011)003
【摘要】采用模拟实验的方法,通过改变实验条件,研究室内不同种类固体可燃物,处于不同的位置时,细水雾的灭火有效性.研究发现:当火源位于细水雾的作用范围内时,灭火时间较短,灭火性能较高;当火源位于细水雾的防护区域之外时,灭火有效性显著降低.增加细水雾的流量可以减少灭火时间.但是对一定功率的火源,存在临界流量,超过了临界流量,再增加细水雾的流量,并不能有效减少灭火时间.因此设计细水雾灭火系统时,应当优化上述影响因素,达到最佳的灭火性能.
【总页数】5页(P152-156)
【作者】丛北华;廖光煊;刘江虹
【作者单位】中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥,230026;中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥,230026;中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥,230026
【正文语种】中文
【中图分类】X932
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究 [J], 王庆生;刘炳海;王文伟;胡隆华;孟娜;吴龙标
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安全工程 6.1细水雾灭火性能实验
一、实验目的
• 通过实验使学生了解细水雾的定义及分类,掌握细水雾灭火
系统的灭火机理与灭火效果,熟知细水雾灭火系统的适用范 围,了解细水雾灭火系统的类型以及细水雾不同喷嘴对灭火
效果影响。
二、仪器设备
主要仪器设备有:控制柜、水泵、水箱、激光粒度仪、 密闭灭火空间等。实验系统如图6-1所示。
烟气采集管 排烟筒
三、实验原理
3、影响细水雾灭火性能的主要参数有:雾化锥角、雾滴动量、雾化颗 粒细度、雾通量以及添加剂的添加质量分数等。 细水雾灭火系统的性能主要取决于两个能力:一个是其产生足够小 的水滴的能力,一个是将足够数量的水分布到整个空间的能力。这两 种能力又受液滴大小、速度分布、冲量以及喷头几何特性等因素的影 响,同时也受保护对象的几何形状和被保护空间大小等其它客观因素 的影响。 细水雾不适合于用水不能扑救的物质如过氧化钾、过氧化钠、过氧
用大量水进行火灾扑救造成的水渍损失还要高于火灾损失。 ③减少了火灾区域热量的传播。由于细水雾的阻隔热辐射作用,有效
控制火灾蔓延。
④电气绝缘性能更好,可以有效扑救带电设备火灾。 ⑤能够有效扑救低闪点的液体火灾。
三、实验原理
(2)相对于气体灭火系统 ①细水雾对人体无害,对环境无影响,适用于有人的场所。 ②细水雾具有很好的冷却作用,可以有效避免高温造成的结构 变形,且灭火后不会复燃。 ③细水雾系统的水源更容易获取,灭火的可持续能力强。 ④可以有效降低火灾中的烟气含量及毒性。 ⑤管道管径较小、节省管材。相对于传统的自动喷水灭火系统 而言,其重量轻,可减少90%。同时,安装费用也相应降低。
化钡、过氧化镁等过氧化物,因为这些物质遇水将发生剧烈分解反应
,放出反应热,并生成氧气,这容易与某些有机物、易燃物、轻金属 等因为反应速度过快而发生爆炸;细水雾也不适合于扑救遇水燃烧物 质如金属钾、钠,碳化钙、碳化铝、碳化钠、碳化钾。
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万方数据
Байду номын сангаас方数据
图1实验系统示意
表1实验工况
工况 加热时间/s 预燃时间/s 热释放速率/kw 灭火时间/s
1
185
10
105
15
2
191
20
218
45
3
205
30
267
53
4
179
50
315
56
1.2热释放速率测量原理 IsO 9705全尺寸多功能热释放速率测试仪利用采
样探针抽取的烟气经过炭黑过滤器过滤后,通过控制 台中的冷却柱进行冷却,经无水硅胶棒干燥,通向烟 气特性测量终端.该终端利用IR光谱分析仪测量烟气 中的CO和CO:浓度,利用氧浓度分析仪测量烟气中 的O:浓度,利用光密度计测量烟气的消光系数庇,利
热释放速率、烟气组分浓度等特性参数的影响规律.
1 实验装置及热释放速率测量原理
1.1 实验装置 实验装置由ISO 9705全尺寸多功能热释放速率
测试仪、热电偶树、细水雾系统及燃烧器构成,实验系 统如图1所示.实验中选取食用油作为可燃物,油盘直 径O.35 m,深O.02 m,位于喷头正下方1.3 m处,利用 酒精对其加热引燃.选取7孔压力雾化喷头产生细水 雾,工作压力为2 MPaj利用K型热电偶测量油层表面 及火焰温度,热电偶沿油池表面中心线每隔o.2 m布 置一个,共布设4个热电偶,热电偶测量的温度经数据 采集卡交由计算机处理.实验工况如表l所示.
ISO 9705火灾实验方法是国际标准化组织在 1993年制定的测试各种材料火灾特性的标准实验方 法.该实验台可研究在火灾发展过程的不同阶段,灭火 系统对室内火灾的温度、热释放速率及烟气组分浓度 等特性参数的时空变化的影响,为室内火灾模拟提供 有力的依据¨5|.本文利用IsO 9705全尺寸多功能热 释放速率测试仪研究了细水雾作用下K类火灾发展 过程,揭示了细水雾在K类火灾发展过程中对火源的
万方数据
用耗氧法测量火源的热释放速率.氧耗原理量热方程
式‘161为9=E1‰石::一 ‘瓦南]
(1)
式中:E1为耗散单位体积氧所产生的热释放能,W m3,对被测样品取值为17.2×103 Wm3;亿,。为25℃
排气通道中体积流量,m3/s;菇款为环境氧气摩尔分数.
省::=戈::(1一菇备:o)
(2)
万方数据
2006年8月
房玉东等:细水雾熄灭K类火灾的全尺寸模拟实验
上关于细水雾扑救K类火灾的研究工作开展较 少一柚J.新加坡的Liu等人专门针对细水雾扑救K类 火灾进行了工程模拟实验研究,揭示了细水雾的喷射 距离、喷射角度及流量等参数对灭火有效性的影响规 律,并发现了食用油在燃烧过程中因成分发生变化而 导致其二次复燃温度降低的现象H㈦4|.
式中:戈备,。为环境水蒸气摩尔分数;口为气体膨胀因子;
西为耗氧因子.耗氧因子的表达式为
咖妒—:■塑瓢导丁掣瓦兰■ii导厂塑一
(u3’)
式中:戈:.为实验前氧分析仪测得的氧摩尔分数初始
值;菇o。为实验中氧分析仪测得的氧摩尔分数;戈。o,为实
验中测得的二氧化碳摩尔分数.
万方数据
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