风速对航空煤油池火热释放速率的影响

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细水雾对油池火热释放速率影响的初步研究

细水雾对油池火热释放速率影响的初步研究

细水雾对油池火热释放速率影响的初步研究《细水雾对油池火热释放速率影响的初步研究》为标题,写一篇3000字的中文文章>
近年来,随着油池火热释放在石油和天然气行业中的不断增加,它的影响日益受到人们的关注。

有关科学家发现,细水雾可以大大影响油池火热释放的速率,因此,关注细水雾对油池火热释放速率的影响成为一个重要的研究课题。

本文旨在探讨细水雾对油池火热释放速率影响及其未来方向。

首先,本文概述了油池火热释放的概念及其造成的影响,指出油池火热释放可能导致温室气体排放、环境污染、能源浪费等问题,强调了改善这种影响的必要性。

其次,本文对细水雾进行了简要介绍,并讨论了它对油池火热释放速率的影响。

在这一部分,研究结果表明,细水雾可以缓解油池火热释放的影响,降低热辐射的强度,降低油池外面的热释放速率,减少油池火热释放对环境的影响。

最后,本文对细水雾对油池火热释放速率影响的研究进行了总结和展望。

研究表明,细水雾可以有效减少油池火热释放的影响,但存在一定的局限性。

因此,未来的研究应该详细探究细水雾对油池火热释放的影响,以及如何改善这种影响的可能方法。

同时,研究人员也应该更加重视油池火热释放的影响,并对其进行全方位的实验研究,以便更好地应对油池火热释放带来的影响。

综上,本文主要探讨了细水雾对油池火热释放速率影响的情况,旨在改善油池火热释放对环境的影响。

今后,研究人员应坚持以科学
的态度进行实验研究,更好的改善油池火热释放的影响,给人类带来更多的好处。

有风条件下航空煤油池火燃烧特性的实验研究

有风条件下航空煤油池火燃烧特性的实验研究
0 3 和 0 4 的正 方形 油盘 , 有 油 盘 的壁 面高度 .m .m 所
为 0 0 m, . 5 燃料 为航 空 煤 油 。实 验 时 油盘 放 在 电子
作者简介 : 童琳 (9 6 ,男 , 1 8一) 安徽合肥人 ,中国科学技术 大学火灾பைடு நூலகம்学 国家重点实验 室硕士研究 生 , 研究 方向为建筑火 灾特
递 增 。对 不 同尺 寸 油 池 火 的 热释 放 速 率峰 值 随 风 速 的 变 化规 律 作 了讨 论 。
关键 词 : 空煤 油 ; 航 热释 放 速 率 ; 烧 速 率 ; 燃 油池 火 ; 速 风 中 图分 类 号 : 9 X3 文献标识码 : A
O 引言
在 石油 、 化工 等行 业 的生 产过 程 以及 飞机 、 舶 船 等交通运 输过 程 中 , 动力 部 件 区域 的燃 油泄 漏 引 发 火 灾是经 常发 生 的一种安 全 事故 [ 。典 型 的燃 油 泄 1 ] 漏 火灾是 一种 有风 条件 下 的液态池 火燃 烧 。针对 油 池火 的燃 烧特征 , 人用 乙醇 、 油 、 空 煤 油 等燃 前 汽 航 料 为对象 , 进行 了一 些研 究 。C ar h t s等人 l 得 到 了 i 2 ] 汽油、 柴油 池火 的燃 烧速 率 和油 池 直径 的关 系 。A.
性 的 实验 与模 拟 。 通讯作者 : 张瑞 芳 , 教 授 , 士生 导师 ,- i za gf U t eu c 副 硕 E ma :hn r@ sc d .n l .
14 2
火 灾科 学
F R AF TY S I NC IE S E CE E
第 1 卷第 3 9 期
天平上 , 以记 录 航 空煤 油质 量 的减 少 。实 验 时 的 用 风 由变频风机产 生 , 风机末端 安装有 均流段 , 使气流

NFPA69《抑爆系统标准》

NFPA69《抑爆系统标准》
射热流为 9.22 W/cm2,燃烧速率随着油盘直径增大而升 高 ,且明显缩短了达到稳定燃烧的时间。
(2)高度一定时 ,油池火的温度以及火焰产生的热辐 射随着油盘直径的增加而增大。
(3)油盘直径一定时 ,油池火的温度随着高度的增加 而增加 ,但热辐射随高度的增加呈递减的趋势。
(4)实验发现 ,当油盘尺寸足够大时(900 mm),在火 焰 内 部 中 心 最 低 处 存 在 热 辐 射 接 近 为 零 的“辐 射 死 区”。 从传热学的角度考虑 ,在近地面处火焰中心内部由于燃烧 氧气消耗尽 ,内部空气稀薄 ,接近真空状态。热辐射值近 似为零。
术,2017,36(10):1346-1348. [9] 童琳,张瑞芳,谢启源,等. 有风条件下航空煤油池火燃烧特性的实验
研究[J]. 火灾科学,2010,19(3):123-130.
Study on the critical parameters of oil pool fire with different sizes
hydrocarbon pool fires[R]. Fire Research Institute,3- 14- 1 Naka⁃ hara Mitaka,Tokyo 181 Japan,2000. [5] 梁智勇,童琳. 风速对航空煤油池火热释放速率的影响[J]. 消防科学 与技术,2012,31(7):667-669. [6] 徐建楠,蒋新生,孙国骏,等. 不同几何边界的航煤油池火灾燃烧特性
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有风条件下航空煤油池火燃烧特性的实验研究

有风条件下航空煤油池火燃烧特性的实验研究

有风条件下航空煤油池火燃烧特性的实验研究童琳;张瑞芳;谢启源;黄冬梅;李立明【摘要】在全尺寸热释放速率实验台的基础上,搭建有风条件池火实验平台,开展了不同风速条件下的航空煤油池火燃烧实验,实验所用正方形油盘的边长分别为0.2m、0.3m和0.4m,风速范围为0 m·s-1至4.99 m·s-1.实验结果表明,风速为0m·s-1时航空煤油池火的燃烧速率随油盘尺寸增大而单调递增,实验值与理论值的差距随风速增大而减小.实验所得"windy/"still与v/D呈线性关系,与前人结论一致,但实验所得参数与前人值不同.同尺寸油盘池火的热释放速率峰值来临时间随风速增大有减小的趋势;不同尺寸油池火的燃烧速率随风速增加而单调递增.对不同尺寸油池火的热释放速率峰值随风速的变化规律作了讨论.【期刊名称】《火灾科学》【年(卷),期】2010(019)003【总页数】8页(P123-130)【关键词】航空煤油;热释放速率;燃烧速率;油池火;风速【作者】童琳;张瑞芳;谢启源;黄冬梅;李立明【作者单位】中国科学技术大学,火灾科学国家重点实验室,安徽,合肥,2300026;中国科学技术大学,火灾科学国家重点实验室,安徽,合肥,2300026;中国科学技术大学,火灾科学国家重点实验室,安徽,合肥,2300026;中国科学技术大学,火灾科学国家重点实验室,安徽,合肥,2300026;中国科学技术大学,火灾科学国家重点实验室,安徽,合肥,2300026【正文语种】中文【中图分类】X93在石油、化工等行业的生产过程以及飞机、船舶等交通运输过程中,动力部件区域的燃油泄漏引发火灾是经常发生的一种安全事故[1]。

典型的燃油泄漏火灾是一种有风条件下的液态池火燃烧。

针对油池火的燃烧特征,前人用乙醇、汽油、航空煤油等燃料为对象,进行了一些研究。

Chatris等人[2]得到了汽油、柴油池火的燃烧速率和油池直径的关系。

航空燃料的燃烧性能研究与优化

航空燃料的燃烧性能研究与优化

航空燃料的燃烧性能研究与优化航空燃料是支撑飞机正常飞行和发动机运转的重要物质,其燃烧性能直接影响到飞机的安全性和经济性。

随着航空业的发展和航空运输需求的增加,对变得愈发重要。

航空燃料的燃烧性能研究与优化是一个综合性、跨学科的课题,在航空工程、燃烧学、化学工程等领域都有涉及。

在过去的几十年里,科学家们对航空燃料的燃烧性能进行了广泛而深入的研究,取得了许多重要的成果。

首先,航空燃料的燃烧性能主要包括燃烧速度、燃烧效率、污染物排放等方面。

燃烧速度是指燃料在燃烧过程中释放能量的速度,直接影响到发动机的推力和燃料消耗率。

燃烧效率则是指燃料在燃烧过程中被完全转化为热能的比例,影响到燃料的利用效率。

而污染物排放是指燃烧过程中产生的氮氧化物、硫氧化物、颗粒物等有害物质,对环境和人体造成危害。

燃烧速度和燃烧效率不仅受到燃料本身的性质影响,也受到燃烧条件、燃烧器设计等因素的影响。

为了优化航空燃料的燃烧性能,科学家们进行了大量的实验和理论研究。

他们通过改变燃料的成分、添加催化剂、调节燃烧器结构等方式,提高了燃烧速度和燃烧效率,减少了污染物排放。

另外,随着燃烧技术的不断发展和飞机性能的不断提高,对航空燃料的燃烧性能提出了更高的要求。

未来,航空燃料的燃烧性能研究与优化将面临更大的挑战和机遇。

科学家们需要继续探索新的研究方向,开展更加深入的合作,加速航空燃料燃烧性能的优化进程。

梳理一下本文的重点,我们可以发现,航空燃料的燃烧性能研究与优化是一个重要而复杂的课题,涉及到多个学科领域。

通过不懈的努力和合作,科学家们已经取得了一系列重要的成果。

未来,他们将继续致力于航空燃料的燃烧性能研究与优化,为航空工业的可持续发展做出更大的贡献。

环境风作用下池火燃烧速率、热反馈机制及辐射特性研究

环境风作用下池火燃烧速率、热反馈机制及辐射特性研究
在此基础上,结合前人提出的火焰辐射分数与火焰体积(或火焰表面积)之间的正比关系,基于提出的三角形假设对强风作用下的火焰投影面积进行简化,并进一步使用火源尺寸、火焰高度和火焰贴地长度等参数量化了火焰表面积。进而提出了耦合风速、燃烧器尺寸和火源功率的基于火焰投影面的辐射分数无量纲模型。
通过实验研究发现,随着风速的上升,该尺度油池火的燃烧速率随尺寸不同呈现不同的非线性演化规律;并分析了各演化阶段的物理机制。利用边长为25-70 cm的5个正方形正庚烷池火进行了燃烧风洞实验(风速为0-约4.5 m/s)。
发现油池火的燃烧速率随油池尺度的不同显现出不同的非线性演化规律。较小尺寸油池火(25 cm&35 cm)的燃烧速率随风速呈现先上升后下降的趋势。
其中的上升趋势是由于环境风加强了强迫对流。而当风速进一步上升时,火焰滞留时间下降。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ当其低于一临界值时,火焰从油池前沿脱离,环境风直接冷却液面,导致燃烧速率下降。而当油池尺寸进一步增大时,燃烧速率先上升后下降,而后再上升。
风速较小时,环境风在加强火焰区空气和燃料蒸汽的掺混,并削弱液面附近蒸汽锥对辐射热反馈的阻碍作用,燃烧速率上升;随着风速的增加,火焰倾斜愈发剧烈,辐射热反馈下降,燃烧速率下降;而当风速较大时,池火的燃烧将转变为强迫对流主控,环境风加强强迫对流,燃烧速率再次上升。同时给出了基于弗劳德数(表征池火浮力诱导速度和环境风速的竞争机制)的各转折点临界风速拟合,显示了良好的线性关系,显示出环境风速和浮力诱导速度在转折点处达到了某种平衡,弗劳德数大致相等。
利用自制的不同尺寸(5-70 cm)、燃料液面深度的油池、多孔燃烧器,首先研究了“光学薄”较大尺寸正庚烷池火燃烧速率和热反馈机制随环境风速的演化规律,然后研究了环境风和燃料液面深度耦合作用对正庚烷池火燃烧速率的影响,最后研究了环境风作用下丙烷池火的辐射特性。具体工作包括:(1)量化了“光学薄”较大尺度油池火燃烧速率随风速的非线性演化规律。

不同初始温度对航空煤油表面火蔓延的影响

不同初始温度对航空煤油表面火蔓延的影响

第17卷 第2期 2011年4月 燃 烧 科 学 与 技 术Journal of Combustion Science and Technology V ol.17 No.2Apr. 2011收稿日期:2010-06-25.基金项目:国家自然科学基金资助项目(51036007).作者简介:郭 进(1978— ),男,博士研究生,guojin@ . 通讯作者:陆守香,sxlu@ .不同初始温度对航空煤油表面火蔓延的影响郭 进1,2,陆守香1劼,周波1,王昌建1(1. 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥 230026;2. 安徽理工大学化学工程学院,淮南 232001)摘 要:采用微细热电偶、红外热像仪、CCD 摄像及纹影技术对不同初始温度航空煤油表面火蔓现象及机理进行实验研究.结果表明:当航空煤油(开杯闪点为66℃)的初始温度T 0≤82.5℃时,其火焰蔓延主要受液相控制,在此阶段表面流预热作用是火焰脉动蔓延的主要控制机制,火焰蔓延平均速度随初始温度升高呈指数增长关系;当航空煤油初始温度T 0>82.5℃时,其火焰蔓延主要受气相控制,火焰蔓延速度依赖于油面上方蒸气浓度.关键词:火蔓延;航空煤油;表面流;温度分布;脉动频率中图分类号:TK16 文献标志码:A 文章编号:1006-8740(2011)02-0165-05Effect of Initial Temperature on Flame Spread over Aviation KeroseneGUO Jin 1,2,LU Shou-xiang 1,ZHOU Jie-bo 1,WANG Chang-jian 1(1. State Key Laboratory of Fire Science ,University of Science and Technology of China ,Hefei 230026,China ;2. School of Chemial Engineering ,Anhui University of Science and Technology ,Huainan 232001,China ) Abstract :Fine thermocouples ,infrared thermograph ,CCD cameras and schlieren system were applied to study thecharacteristics and mechanisms of flame spread over aviation kerosene (open cup flash point is 66℃). Two control-ling mechanisms were found. For initial temperature T 0≤82.5℃,flame spread was mainly controlled by liquid phase. During the period ,surface flow is the main cause for oscillatory regime ,and the average flame spread rate increases exponentially with the increase of initial temperature. For initial temperature T 0>82.5℃,flame spread was mainly controlled by gas phase ,and flame spread rate was dependent on the concentration of fuel vapor above liquid surface.Keywords :flame spread ;aviation kerosene ;surface flow ;temperature profile ;pulsation frequency对航空煤油表面火蔓延进行研究不仅是因为其存在复杂的燃烧及传热现象,更是出于实际的需要:由于液体燃料泄漏、飞机失事等事故引起的火灾往往会导致巨大的人员伤亡和财产损失,而对火蔓延现象及机理进行研究能为控制和扑灭该类火灾提供理论依据和技术支持.关于液体燃料表面火蔓延现象的研究最早可以追溯到1930年,此后,Burgoyne 等[1]对醇类表面火蔓延进行了研究,他们发现当液体温度低于该液体的闪点时,液相当中存在预热区域;Mackinven 等[2]对不同实验参数对液体表面火蔓延速度的影响进行了研究;Akita 等[3-4]实验发现随甲醇初始温度的变化,火蔓延以不同的模式蔓延.20世纪80年代以后,随着红外热像、激光粒子示踪和纹影等方法的应用,研究者对燃料表面温度分布及表面流的形态和机理进行了广泛的研究[5-11].近年来,Degroote 等[12-14]利用图像处理技术及微细热电偶等对醇类火焰蔓延速度及液体表面温度分布进行了较深入的 研究.前人主要以醇类及低闪点的烃类为对象,对燃料表面火焰蔓延现象进行研究,而对高闪点的燃料研究较少,虽然,White 等[15]对高闪点燃料点火延滞期及火蔓延速度进行了相关实验,但是没有对火蔓延控制·166· 燃 烧 科 学 与 技 术 第17卷 第2期机制进行研究.Zhou 等[16]研究发现航空煤油表面火蔓延现象与醇类相比存在很大的不同,存在前后脉动蔓延现象,并得到当初始温度较低时,表面流速度大于火蔓延平均速度的结论.本研究在此基础上,运用纹影系统、微细热电偶、红外热像仪、CCD 摄像等仪器,对不同初始温度航空煤油表面火蔓延模式及控制机制进行研究,以确定火蔓延速度及脉动频率随燃料初始温度变化规律并得到不同控制机制的临界温度;另外,采用多孔介质实验重点对液相控制阶段火蔓延控制机制进行研究.1 实验方法实验采用的油池尺寸为100cm (长)×4cm (宽)×10cm (高),油池中部是由耐火玻璃构成的40cm (长)× 12cm (高)的观察窗,油池其他部位由厚度为0.4cm 的钢板构成.点火区位于油池一端,将水浴加热至一定温度的航空煤油注入油盘中,在点火区内注入少量庚烷,待庚烷完全燃烧引燃航空煤油至稳定燃烧后,将挡板慢慢抽出,使火焰自由蔓延至油池另一端. 实验装置示意如图1所示,在油盘中心线,平行于油面方向布置两排直径为0.1mm 的R 型热电偶,上面一排布置在油面上5mm 处,用以确定火焰锋面位置;下面一排布置在油层表面上,用来测量油面的温度变化.热电偶的水平间距为8cm ,采样频率为10Hz .同时,用红外热像仪(25帧/s )测量火焰蔓延过程中油面的温度分布.通过双反射镜纹影显示并用图1 实验装置示意CCD 摄像机(24帧/s )记录因火蔓延引起的航空煤油表面流场结构,用另一CCD 摄像机(24帧/s )记录油面上方火焰蔓延过程,用以确定火蔓延速度及脉动 频率.实验时,调节空气温度,保证每次实验的环境条件基本相同.当热电偶数据显示油层温度均匀后,开始点火,并记录相关数据.2 实验结果与分析图2为实验得到的火焰蔓延平均速度与初始温度的关系.在本实验条件下,当航空煤油初始温度 T 0<16℃时,火焰不能蔓延.如图2所示,当航空煤油初始温度16℃≤T 0≤82.5℃时为液相控制阶段,在此阶段由于燃料的初始温度较低,燃料挥发较慢,燃料上方的蒸气不能支持火焰持续向前蔓延,火焰脉动蔓延特性主要依赖于液体燃料的初始温度.实验发现,液相控制到气相控制的临界温度T 0=82.5℃,当航空煤油初始温度T 0>82.5℃,为气相控制阶段,在这一阶段,由于燃料初始温度较高,燃料上方蒸气能够支持火焰持续向前蔓延,火焰的蔓延模式基本不受燃料初始温度的影响,而是依赖于燃料蒸气浓度大小.从图2中可以看出,当航空煤油初始温度 T 0=83.5℃时,火蔓延速度约为20cm/s ,当初始温度升至T 0=84℃时,火焰蔓延速度达到120cm/s ,初始温度继续升高,火蔓延速度基本保持不变.图2 火蔓延平均速度与初始温度的关系2.1 液相控制阶段火蔓延模式当航空煤油初始温度T 0≤82.5℃时,火焰始终以脉动的模式向前蔓延,随航空煤油初始温度的升高,如图2所示,火焰蔓延平均速度由16℃时的0.7cm/s 缓慢增长至82.5 ℃时的7.5cm/s .图2中实线为液相控制阶段火蔓延平均速度和航空煤油初始温度拟合结果,拟合结果显示火蔓延平均速度随初始温度升高呈较好的指数增长关系.式(1)为上述指数拟合得到的公式,在初始温度较低、燃料厚度大于1cm 、油盘宽度不小于4cm 条件下用该公式计算得2011年4月 郭 进等:不同初始温度对航空煤油表面火蔓延的影响 ·167·到火蔓延速度误差较小.0lg 0.0160.455V T =− (1) 式中:V 为液相控制阶段火蔓延平均速度,cm/s ;0T 为航空煤油初始温度,℃.实验发现,在液相控制阶段,随航空煤油初始温度升高,火焰脉动现象会发生变化.图3和图4分别为不同初始温度时火焰锋面轨迹和火焰锋面速度,从图中可以看出,当航空煤油初始温度为19.5℃时,火焰以约40cm/s 的速度快速向前蔓延后又以约25~35cm/s 的速度退回至某一位置,并以较小的幅值前后脉动,等待0.5~1 s 后,火焰又一次快速向前蔓延;当初始温度为79℃时,火焰基本以前进-后退-前进的模式蔓延,火焰在某一位置以较小的幅值前后脉动的现象基本消失.图3 火焰锋面轨迹图4 火焰锋面速度实验结果显示,航空煤油的初始温度对火焰快速向前蔓延时的速度影响不大,如图4所示,当航空煤油初始温度为19.5℃和79℃时,火焰快速向前蔓延的速度基本保持在40~50cm/s ;但随初始温度升高,火焰后退的速度有所减小,从图4可以看出当航空煤油初始温度为19.5℃时,火焰后退的速度为25~35cm/s ,而当航空煤油初始温度为79℃时,火焰后退的速度基本小于20cm/s .另外,随航空煤油初始温度升高,火焰脉动频率逐渐增大,当航空煤油初始温度为19.5℃时,火焰脉动频率约为1Hz ;当初始温度升至79℃时,火焰脉动频率约为4Hz .2.2 液相控制阶段火蔓延控制机制分析研究发现在液相控制阶段,火焰前方燃料表面存在和火焰蔓延方向一致的表面流,表面流的预热作用是液相控制阶段火焰脉动蔓延的主要控制机制,图5是采用纹影系统拍摄的表面流图片.对于液体燃料来说,温度升高则表面张力变小,如果液体表面存在较大的温度梯度,就会因表面张力不同而产生表面流,表面流实际上就是冷热燃料之间的对流现象.航空煤油表面火蔓延过程中,火焰锋面下方燃料温度为90~105℃,而火焰锋面前方燃料温度较低,于是在航空煤油表面产生了由表面张力作为驱动力的表面流.在表面流作用下,燃料从火焰下方的高温区流向火焰前方的低温区,对火焰前方的低温燃料起到了明显的预热作用,形成了火焰前方的预热区.为了证明表面流的预热作用是液相控制阶段火焰脉动蔓延的主要控制机制,进行两种工况的对比实验:工况1火焰沿航空煤油表面蔓延;工况2在航空煤油中放置多孔介质,并保持航空煤油表面和多孔介质表面一致,火焰沿航空煤油浸泡的多孔介质表面蔓延.图5 表面流纹影图片(T 0=22 ℃)图6是工况1和工况2表面火蔓延时热电偶记录的温度数据.图中虚线和实线分别为布置在距点火端同一距离、不同高度处的热电偶记录的温度数据;虚线代表布置在油面上方5mm 处热电偶,以此来探测火焰锋面的位置,实线代表布置在油面处的热电偶,以记录航空煤油表面的温度变化.从图6(a )可以看出在火焰到达之前,航空煤油表面存在明显的升温过程,使油面的温度高于油面上方气相的温度;在表面流作用下,火焰前方油面首先由较低的初始温度迅速升高后就基本保持平稳,该过程持续时间约为15 s .当火焰沿航空煤油浸泡的多孔介质表面蔓延时,由于多孔介质阻挡了表面流的形成,火焰下方的高温燃料主要通过热传导对火焰前方的低温燃料进行预热,如图6(b )所示,火焰到达之前的预热升温时间较短,火焰前方航空煤油表面温度线性升温至较高的温度,而没有出现如图6(a )所示的表面温度基本平稳变化的过程.·168· 燃 烧 科 学 与 技 术 第17卷 第2期当火焰沿航空煤油浸泡的多孔介质表面蔓延时,火焰以约0.3cm/s 匀速稳定蔓延,火焰前方没有明显的闪燃现象;而当火焰沿航空煤油表面蔓延时,其脉动蔓延的平均速度约为1cm/s ,火焰前方有明显的闪燃现象.通过上述现象可以确定,在液相控制阶段表面流主导的预热作用是火焰脉动蔓延的主要原因.(a )工况1(b )工况2图6 温度随时间的变化曲线(T 0=25 ℃)图7为航空煤油表面火蔓延过程中的红外图像及其记录的油盘中心线油面温度分布,从图7中可以看出在火焰前方存在一长度近20,cm 的预热区;在预热区内温度分布存在较大的波动,这是因为起预热作用的表面流中同时存在层流流动和湍流流动,从而导致在此阶段温度的非单调变化,但温度变化的总体趋势是离火焰越近航空煤油表面温度越高.当航空煤油初始温度低于闪点时,在预热区内离火焰锋面较近的油面温度接近航空煤油闪点,此温度下航空煤油蒸发较快,当油面上方燃料蒸气浓度达到燃烧下限后,火焰便快速向前蔓延;但是达到闪点温度的航空煤油的蒸发速率并不能支持火焰的持续燃烧,所以火焰又退回到燃料蒸发速率能够支持其持续燃烧的位置,并以较小的幅值前后脉动,等待下一次快速向前蔓延.随航空煤油初始温度的升高,火焰前方形成可燃油气混合物的时间会逐渐缩短,火焰在某一位置以较小幅值前后脉动的时间也就越短;不同初始温度火焰脉动轨迹见图3. 液相控制阶段,随初始温度升高,表面流的预热作用逐渐减弱,火焰前方预热区的长度也逐渐缩短.如图8所示,航空煤油初始温度为22℃时,火焰前方预热区长度达到近19cm ,预热区台阶温升ΔT 达17℃;随航空煤油初始温度升高,表面流作用逐渐减弱,当初始温度升至65℃时,预热区长度缩短至约为6cm ,预热区台阶温升5℃.这是因为液相控制阶段,火焰锋面下方燃料温度始终保持在90~105℃,随航空煤油初始温度升高,火焰锋面下方燃料与火焰锋面前方燃料温差逐渐缩小而导致表面张力驱动力减小,所以表面流预热作用随初始温度升高会逐渐减弱.图7 油盘中心线液面温度分布(T 0=22 ℃)图8 不同初始温度油盘中线温度分布及预热区长度当航空煤油初始温度超过82.5℃后,表面流预热作用消失,火蔓延进入气相控制阶段,本实验条件下,航空煤油表面火蔓延由液相控制阶段到气相控制阶段的临界温度为82.5℃,该温度比航空煤油闪点高16.5℃;而Akita [4] 以甲醇为实验对象进行火蔓延研究时发现该临界温度等于燃料的闪点,这和本研究的结果相差较大.这是因为航空煤油的闪点(66℃)和燃点(84℃)相差较大,而甲醇的闪点和燃点几乎相等.当航空煤油初始温度达到闪点时,燃料表面会发生闪燃现象,蒸气浓度并不能支持火焰的持续燃烧,所以,当航空煤油初始温度达到闪点时,火蔓延速度不会有较大的变化;当航空煤油的初始温度继续升高直至其燃点时,火蔓延的速度及模式才会有明显的变化. 2.3 气相控制阶段火蔓延模式航空煤油初始温度超过82.5℃后,整个油面上方航空煤油蒸气浓度达到燃烧下限,火蔓延进入气相控制阶段.在此阶段,火蔓延现象完全依赖于油面上2011年4月 郭 进等:不同初始温度对航空煤油表面火蔓延的影响 ·169·方油气混合物的浓度,根据火蔓延现象的不同,气相控制阶段又可划分为两个阶段.当航空煤油初始温度82.5℃<T 0<84℃时,随航空煤油初始温度的升高,油面上方油气混合物的浓度由燃烧下限迅速增大到接近化学当量比浓度,如图2所示,火焰蔓延速度由约7.5cm/s 迅速增大至近120cm/s .当航空煤油初始温度T 0≥84℃时,油面上方蒸气浓度已达到化学当量比浓度,火焰蔓延速度达到120cm/s ,燃料初始温度继续升高,火蔓延速度基本不变.3 结 论(1) 当航空煤油初始温度T 0≤82.5℃时,为液相控制阶段.在液相控制阶段,航空煤油表面火焰始终脉动蔓延;火蔓延平均速度和航空煤油初始温度近似呈指数增长关系;火蔓延频率随初始温度升高逐渐 增大.(2) 液相控制阶段,表面流预热作用是火焰脉动蔓延的主要控制机制.当航空煤油初始温度小于闪点时,火焰前方燃料将被预热至接近闪点温度,以提高燃料蒸发速率;随初始温度升高,表面流预热作用减弱,火焰前方预热区长度缩短.(3) 航空煤油初始温度T 0>82.5℃时,为气相控制阶段.在气相控制开始阶段,随初始温度升高,火焰蔓延速度迅速增大;当初始温度达到84℃时,火蔓延速度达到120cm/s ,初始温度继续升高,火蔓延速度基本保持不变. 参考文献:[1] Burgoyne J H ,Roberts A F. The spread of flame across aliquid surface (Ⅱ):S teady-state conditions [J ]. Proc Roy Soc A ,1968,308(1492):55-68.[2] Mackinven R ,Hansel J G ,Glassman I. Influence oflaboratory parameters on flame spread across liquid fuels [J ]. Combus tion Science and Technology ,1970,1 (4):293-306.[3] Akita K ,Fujiwara O. Pulsating flame spread along thesurface of liquid fuels [J ]. Combus ion and Flame ,1971,17(2):268-269.[4] Akita K. Some problems of flame spread along a liquidsurface [C ]// Fourt eent h Symposium (International ) on Combustion . Pittsburgh :The Combustion Institute ,1973:1075-1083.[5] Garcia-Ybarra P L ,Antoranz J C ,Sankovitch V ,et al.Experimental evidence of self-excited relaxation oscilla-tions leading to homoclinic behavior in spreading flames [J ]. Phys Rev E ,1994,49(6):5225-5229.[6] Ross H D ,Miller F J. Detailed experiments of flamespread across deep butanol pools [C ]// Twenty-sixth Sym-posium (International ) on Combustion . Pittsburgh :TheCombustion Institute ,1996:1327-1334.[7] Garcia-Ybarra P L ,Castillo J L ,Antoranz Jose C ,et al.S tudy of the thermocapillary layer preceding slow ,steadily spreading flames over liquid fuels [C ]// Twenty-sixt h Symposium (International ) on Combust ion . Pitts-burgh :The Combustion Institute ,1996:1469-1475.[8] Miller F J ,Ross H D. Further observations of flamespread over laboratory-scale alcohol pools [C ]// Twenty-fourth Symposium (International ) on Combustion . Pitts-burgh :The Combustion Institute ,1992:1703-1711.[9] Patej S ,Plourde F ,Kim S Doan. V ortex structure in aliquid film in the pulsating flame spread regime [J ]. Eur Phys J AP ,2002,19(2):131-140.[10] Plourde F ,Patej S ,Kim S Doan. Coupled effect ofthermocapillarity and convection on flame spreading over a fuel liquid film [J ]. Combust ion Science and Technol-ogy ,2002,174(2):147-154.[11] Rigger D ,Bonilla L L ,Rubi J M. Lect ure Not es inPhysics [M ]. Berlin :Springer ,2001.[12] Degroote E ,Garcia-Ybarra P L. Flame propagation overliquid alcohols (Ⅰ):Experimental results [J ]. Journal of Thermal Analysis and Calorime ry ,2005,80 (3):541-548.[13] Degroote E ,Garcia-Ybarra P L. Flame propagation overliquid alcohols (Ⅱ):S teady propagation regimes [J ]. Journal of Thermal Analysis and Calorim-etry ,2005,80(3):549-553.[14] Degroote E ,Garcia-Ybarra P L. Flame spreading overliquid ethanol [J ]. The European Physical Journal B ,2000,13(2):381-386.[15] White D ,Beyler C L ,Fulper C ,et al. Flame spread onaviation fuels [J ]. Fire Safet y Journal ,1997,28(1):1-31.[16] Zhou J B ,Chen G Q ,Li P M ,et al. Analysis of flamespread over aviation kerosene [J ]. Chinese Sci Bull ,2010,55(17):1822-1827.。

风速对航空煤油池火热释放速率的影响

风速对航空煤油池火热释放速率的影响

风速对航空煤油池火热释放速率的影响
梁智勇;童琳
【期刊名称】《消防科学与技术》
【年(卷),期】2012(031)007
【摘要】利用全尺寸多功能热释放速率综合实验平台,增加环境风速调节与控制模块,在不同环境风速的条件下进行航空煤油的油池火燃烧特性实验研究,实验所用圆形油盘的直径分别为0.2、0.34、0.5m,风速为0~3.78 m/s.实验结果表明:热释放速率与风速影响因子之间存在较明显的函数关系.提出圆盘油池火燃烧热释放速率的表面风速影响因子,并给出了二者的函数关系.
【总页数】3页(P667-669)
【作者】梁智勇;童琳
【作者单位】江西省消防总队,江西南昌330009;中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,安徽合肥230027
【正文语种】中文
【中图分类】X913.4;TK121
【相关文献】
1.圆形航空煤油池火脉动频率实验研究 [J], 江平
2.有风条件下航空煤油池火燃烧特性的实验研究 [J], 童琳;张瑞芳;谢启源;黄冬梅;李立明
3.航空煤油池火焰高度特征研究 [J], 庄磊;陆守香;孙志友;汪金辉;康泉胜
4.航空煤油不同尺寸池火热流及温度特性研究 [J], 蒋新生; 张霖; 何东海; 胡文超;
刘鲁兴; 赵亚东
5.AFFF对航空煤油油池火的抑灭有效性研究 [J], 贾井运;邹晓龙;孟亚伟;孙强;陈现涛
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航空煤油池火燃烧特性研究

航空煤油池火燃烧特性研究
研究了不同风速条件下航空煤油池火燃烧速率的变化规律。结果表明,无风条件下,航空煤油池火燃烧速率随油池直径增加而增大。有风条件下
,小直径油池的燃烧速率随风速的增加呈现非单调性变化,对于较大直径油池,燃烧速率在实验风速范围内基本保持不变。
通过理论分析,建立了无风条件下火焰高度与油池直径、燃烧速率的函数关系,表明火焰高度Hf/D随Fc数的2/3次方变化。根据实验数据拟合了相关参数值,建立了无风条件下火焰高度的预测模型。引入理查森数Ri-1拟合建立了有风条件下池火焰高度的预测模型。结果表明,不同直径油池均存在临界Ri-1值,小于此临界值时,无量纲平均火焰高度随lngRi-1的增加而ห้องสมุดไป่ตู้性减小,大于此临界值,无量纲火焰高度基本保持不变:随着油池直径增加,临界Ri-1值变大,稳定的无量纲平均火焰高度减少。
引用谱色测温法对航空煤油池火焰温度分布进行实验研究。结果表明,燃料表面区域温度相对较低,在连续火焰区上部,随着高度的增加火焰温度上升,在火焰上部的间歇区,火焰温度在轴向高度上的变化比较紊乱,弥散程度较大;不同直径油池火焰平均温度分布在1180K~1220K间。研究了油池火焰辐射发射率与直径的关系式,得到了航空煤油火焰辐射发射率随油池直径的变化规律。
Li-ming有风条件下航空煤油池火燃烧特性的实验研究-火灾科学2010,19(3)
在全尺寸热释放速率实验台的基础上,搭建有风条件池火实验平台,开展了不同风速条件下的航空煤油池火燃烧实验,实验所用正方形油盘的边长分别为0.2m、0.3m和0.4m,风速范围为0 m·s-1至4.99 m·s-1.实验结果表明,风速为0m·s-1时航空煤油池火的燃烧速率随油盘尺寸增大而单调递增,实验值与理论值的差距随风速增大而减小.实验所得"windy/"still与v/D呈线性关系,与前人结论一致,但实验所得参数与前人值不同.同尺寸油盘池火的热释放速率峰值来临时间随风速增大有减小的趋势;不同尺寸油池火的燃烧速率随风速增加而单调递增.对不同尺寸油池火的热释放速率峰值随风速的变化规律作了讨论.

细水雾对油池火热释放速率影响的初步研究

细水雾对油池火热释放速率影响的初步研究

( 2 )
,。、
中在 细水雾 灭 火 有效 性 的实 验研 究 方 面 , 中 文 其 献 [ —]进 行 的是小尺 寸 的实验 , 献 [ ,1 — 2 49 文 3 01 ]
进 行 的是大尺 度的 实验 。 热 释 放 速 率 ( etrl s ae h a ee ert ,HR a R)是 火 灾研 究 中最 重要 的参 数之 一I 热 释放 速 率 曲线 1 引,
摘要 :热释放速率是反映火场规模与发展的最重要的基础参数, 利用 IO 90 实验台进行细水雾灭火有效 S 75
性 的 影 响 因 素及 相 关 机 理 研 究 , 仅 能 营 造 出一 个 真 实 的 室 内火 灾 环 境 , 且 能 够 得 到 火 场 的 热释 放 速 率 。 不 而 对 汽 油 池 火 的初 步 实验 表 明 : 释 放 速 率 曲线 能 直 接 反 映 出细 水 雾 对 火源 的作 用 ; 水 雾 作 用 下 燃 烧 总 的热 释 热 细
1 实验 原 理 与装 置
1 1 实 验 原 理 .
氧 消 耗 原 理 测 量 燃 烧 热 释 放 速 率 的 计 算
式 为
 ̄- 0 1 2 卜 ) .7( X ( O) AC
产 品之 一[。 1 细水雾灭 火 系统在计 算 机房 、 ] 档案 图
书 室 、 空航天 飞行器 舱室 、 航 船舶机 舱等特 殊场 所 的火 灾保护 中已经展示 出广 阔的应用 前景 。 是 , 但
维普资讯
ห้องสมุดไป่ตู้
第 6卷第 4期
20 0 7年 l 2月
热 科 学 与 技 术
J u n l fT e ma ce c n e h o o y o r a h r l in ea d T c n lg o S

大风环境中航空煤油池火数值模拟

大风环境中航空煤油池火数值模拟

大风环境中航空煤油池火数值模拟池火是各种可燃液体泄漏或者喷洒形成的基本燃烧形式,了解其燃烧特性对消防以及废物处理具有重大意义。

因此一直以来,池火都是火灾研究的重点项目。

大型池火可能出现在油库泄漏,油品运输设施破损泄漏,以及地面和船只上飞机着陆失控等情况中。

对于处于地面上的设施,由于有较大的空间用于疏散,人员的安全能够得到较大的保障。

如果发生在水面类似船只等疏散空间有限的地方,则可能造成较大的危害。

一方面,高速行进产生的高速气流会使火焰发生严重倾斜,使得危险面积增大;另一方面,甲板面积受限,人员很难疏散,消防设施也不方便运作,这会对工作人员以及整个船只构成极大的威胁。

水面船只携带的飞行器使用较多是航空煤油,针对一般水面船只航行速度在0-30节这一特点,本文利用CFD软件FDS 6.1.1对边长5m,10m,15m和20m的正方形航空煤油池火进行数值模拟研究,环境风场分为0节,15节和30节,即0m/s,7.7m/s和15.4m/s。

本文主要对上述各种情况下,距离地面10m高度范围内,火焰及羽流的温度影响范围,辐射影响范围以及碳颗粒浓度影响范围做出评估。

研究结果表明:(1)无风条件下,火焰和羽流垂直向上,温度和浓度核心区域都较为集中在靠近油池轴线范围内,这两个因素在水平方向上影响范围不广。

人员和设备安全范围主要由辐射热流密度影响,人员需疏散到距离油池中心5D范围以外,而设备不产生严重的破坏则在1D之外就可以。

(2)有风时,在环境风场的作用下,火焰和羽流都出现严重的倾斜。

7.7m/s风速时,羽流和地面夹角在27°~38°之间;15.4m/s风速时,羽流和地面夹角在13°~20°之间,并且油池越大与地面夹角越大。

火焰在下游区域出现贴地现象,7.7m/s风速时,贴地火焰长度达到2.5~3D,15.4m/s风速时,贴地火焰长度达到3~4D。

空气从羽流下部卷入羽流,造成在油池下游一定区域之后,羽流被切割为两个核心区域。

利用CFD技术研究不同通风速度对火灾影响

利用CFD技术研究不同通风速度对火灾影响

利用CFD技术研究不同通风速度对火灾影响【摘要】本文利用FDS软件对无通风工况下公路隧道火灾进行了瞬态的数值模拟。

根据相似原理进行了大比例的(1:6)模型试验。

采用的模型隧道全长100m,隧道断面直径1.8m。

把纵向通风速度3.0m/s和2.0m/s进行模拟比对。

研究结果显示2.0m/s的风速下,隧道内烟流回流明显,且回流温度高、距离长;2.0m/s的风速不能及时的带走火源处的高温烟流,使得烟流在向下游蔓延的同时,向地面方向扩散,造成人体等高平面上污染物浓度较高,可见度较低,且温度较高,无法满足隧道通风的目的。

【关键字】隧道,火灾,CFD,通风风速0 引言随着交通压力的增加,隧道规模的增加,也使得公路隧道内火灾的危险性呈上升趋势。

火灾是一种失去控制的燃烧过程,它是各种灾害中危害面最广、发生几率最高的一种,它无情的夺去人的宝贵生命,并且将人类的财富顷刻间化为乌有。

隧道火灾的危害尤为严重,一旦发生火灾,往往会造成隧道内外联络困难、救援人员无法进入现场和整体局面失控等问题,因此导致众多人员伤亡和巨大的经济损失。

在公路隧道火灾意外事故中,多半时由车辆交通事故引起,在众多对于车辆火灾事故原因的调查研究中,车辆火灾主要具有下列三特性[1]:不易预防、燃烧快速或具爆炸性、抢救不易。

隧道内一旦发生火灾,中控室确认火灾后,正常通风应立即改变为事故通风,并根据预案设定,将风速控制到一定范围内,尽量减少传到人体上的热负荷,还要避免因纵向风流的湍流和涡流作用而使洞内烟雾弥漫,最大程度地给人员避难创造条件。

通风应有利于消防队员救火,使消防队能从上风方向接近火场,开展灭火工作。

由于真实火灾场景的规模是随时间逐渐增加的,在火灾的初始阶段,火灾规模很小,释热量和释烟量都很低,如果此时的纵向风速过高,反而会破坏烟气的自然分层现象,对人员的逃生和救援都不利,而且通风速度过高也会使得设备费用的增加,因此选择一个合适的通风速度是非常必要的[2]。

变风向通风对池火火焰长度的影响

变风向通风对池火火焰长度的影响

变风向通风对池火火焰长度的影响
陶常法;王喜世;张笑男
【期刊名称】《燃烧科学与技术》
【年(卷),期】2013(019)003
【摘要】通过改变风速以及纵向风与燃料表面之间的风向角,研究了风速和风向变化对池火火焰长度的影响.研究结果表明,随着风速的增加,酒精池火和正庚烷池火表现出迥然不同的特征.在本研究工况条件下,酒精池火的火焰长度随着风速的增大先增长,而后逐步缩短;正庚烷池火的火焰长度随着风速的增大首先增长,而当风速增大到一定值后,其火焰长度保持相对稳定.实验发现,酒精池火和正庚烷池火的火焰长度均随着风向角的增大而减小,相同面积的燃料盘,其火焰长度与燃料盘顺风面边长成正比,与背风面等无关.
【总页数】7页(P261-267)
【作者】陶常法;王喜世;张笑男
【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
【相关文献】
1.水平风对不同液位深度酒精池火火焰长度的影响 [J], 李永和;刘启金
2.水平通风速率对汽油池火燃烧速率影响的试验研究 [J], 任媛媛;彭伟
3.机械通风对柴油池火燃烧规律影响的实验研究 [J], 张怡;陈少聪;
4.纵向通风对正方形酒精池火燃烧速率影响的实验研究 [J], 李权威;秦俊;唐海东;倪佳迪;廖光煊;周宇鹏
5.纵向通风及坡度对隧道池火燃烧速率影响实验研究 [J], 于年灏;马隽湫;陈屹东;李海航
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工作面推进速度对采空区自然发火影响研究

工作面推进速度对采空区自然发火影响研究

工作面推进速度对采空区自然发火影响研究周健【摘要】工作面推进速度直接影响采空区自然发火的严重程度.为了准确定量确定采空区自然发火防治措施技术参数,以同忻矿8101工作面为例,利用数值模拟软件分别计算当推进速度为1.2 m/d、1.4 m/d、1.6 m/d、2.4 m/d、4 m/d、5.6m/d和8 m/d时采空区内气体和冒落矸石温度场的时空分布情况,确定了工作面最小推进速度,以指导现场安全生产.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2017(043)010【总页数】4页(P115-118)【关键词】工作面推进速度;采空区自然发火;数值模拟【作者】周健【作者单位】大同煤矿集团有限责任公司同大科技研究院,山西省大同市,037003【正文语种】中文【中图分类】TD752工作面推进速度直接影响采空区自然发火的严重程度。

提高推进速度,可以让处于升温状态的遗煤较快地进入到采空区窒息带,减小采空区遗煤的自燃危险。

研究表明,工作面推进速度存在一个最小值,只要持续大于该工作面推进速度值,就能有效预防采空区遗煤的自燃火灾。

同忻矿主要可采煤层为石炭系太原组3#~5#煤层和8#煤层,均为容易自燃煤层,初、后期井田开拓方式均为斜、立混合开拓,采用放顶煤开采方法。

同忻矿首采工作面为8101工作面,工作面长199.5 m,平均采高3.8 m,平均放顶煤高度13.0 m。

8101工作面在生产过程中出现过自燃现象,为提高防灭火技术水平,深化本质安全型矿井创建,结合同忻矿自身实际情况,研究了采空区自然发火与工作面推进速度的定量关系。

根据8101工作面开采实际,为了准确定量确定采空区自然发火防治措施技术参数,进行了工作面推进速度对采空区自然发火影响的数值模拟研究。

8101工作面基本计算参数如下:采空区宽度210 m,倾角0°,采空区的遗煤平均厚度为1.3 m,工作面通风阻力为120 Pa,采空区的计算深度取300 m。

浅析不同初始温度对航空煤油表面火蔓延的影响

浅析不同初始温度对航空煤油表面火蔓延的影响

浅析不同初始温度对航空煤油表面火蔓延的影响摘要:文章以试验研究的方式,就不同初始温度对航空煤油表面火蔓延现象的影响进行了分析与探讨,指出在液相控制、气相控制阶段中,初始温度变化对火蔓延趋势的影响机制,望能够引起各方关注与重视。

关键词:初始温度航空煤油火蔓延通过对航空煤油表面火蔓延机制的研究与分析,能够为火蔓延现象的控制机制研究提供必要的数据支持。

通过对热电偶以及红外热像仪等关键一起的应用,能够研究得出在不同航空煤油初始温度状态下,火蔓延的表现模式及影响因素,值得引起各方重视。

一、试验方法整个试验过程当中所使用油池基本尺寸为100.0×4.0×10.0 cm,油池中部设置观察窗,基本尺寸为40.0×12.0 cm。

油池一端设置点火区,水浴加热达到一定温度后,向油盘当中注入航空煤油。

同时,点火区内注入一定剂量的庚烷,在观察庚烷充分燃烧的背景下,将航空煤油引燃,并达到稳定状态,抽出挡板,使火焰自由蔓延至油池另一端。

试验过程当中,以油盘中心线为固定沿线,在与油面呈平行状态的位置放置R型热电偶装置(直径为0.1 mm,共放置2排)。

其中1排热电偶装置放置于油面以上5.0 mm位置,作为测量航空煤油燃烧过程中,火焰锋面位置的载体,另1排热电偶装置则放置于油层表面位置,作为测量油面温度的载体。

热电偶运行过程中的基本参数设置标准为:采样频率(10.0 Hz),水平间距(8.0 cm)。

同时,布置红外热像仪,对火焰蔓延期间油面温度分布情况进行测量。

红外热像仪运行过程中的基本参数设置标准为:25.0 帧/s。

二、液相控制阶段火蔓延分析对于初始温度≤82.5 ℃的航空煤油而言,在火焰蔓延的全过程当中,蔓延动作呈现出脉动模式。

且,航空煤油初始温度的升高为伴随形成火焰蔓延速度的升高。

如下表(见表1),16.0 ℃状态下,火焰蔓延速度均值仅为0.7 cm/s,而在航空煤油温度提升至82.5 ℃的情况下,所对应的火焰蔓延速度均值则提升至7.5 cm/s。

火灾爆炸热辐射后果影响预测(池火灾计算)

火灾爆炸热辐射后果影响预测(池火灾计算)

火灾热辐射后果预测(池火灾计算)燃烧速度/火焰高度/热辐射强度及后果对航空煤油(以下简称航煤)进行池火模拟,模拟热灼烧后果。

(1)液池直径本项目隔堤围成的面积为2677m 2,则液池半径r=29.2m 。

(2)燃烧速度液体表面单位面积的燃烧速度dm/dt 为:HT T c Hcdt dm O b p +-=)(001.0/式中:dm/dt ——单位表面积燃烧速度,)/(2s m kg ⋅;c H ——液体燃烧热;航煤为43070000kg J /; p c ——液体的定压比热容;航煤为2000)/(K kg J ⋅;b T ——液体的沸点;取航煤的最小沸点为473K ; o T ——环境温度;取25℃即298K ;H ——液体的汽化热;航煤为280000kg J /。

通过计算可知航煤的燃烧速度为)/(068.02s m kg ⋅ (3)火焰高度 火焰高度计算公式为:6.0210])2(/[84gr dtdm r h ρ= 式中,h ——火焰高度;m ; r ——液池半径;29.2m ;0ρ——周围空气密度,ρ0=1.293kg/m 3;(标准状态);g ——重力加速度,2/8.9s m ;m h 66.58])2.298.92(293.10.068[2.29846.021=⨯⨯⨯= 因此,航煤储罐发生池火事故时火焰高度为58.66m 。

(4)热辐射通量当液池燃烧时放出的总热辐射通量为:()()[]172/261.02+⋅⋅+=dtdm c dt dm H rh r Q ηππ式中,Q ——总热辐射通量;W ;η——效率因子;可取0.13~0.35,取其平均值0.24; 其余符号意义同前。

计算得热辐射通量Q=6.3x108瓦。

(5)目标入射热辐射强度及后果假设全部辐射热量由液池中心点的小球面辐射出来,则在距离池中心某一距离(X )处的入射热辐射强度为:24XQt I cπ=式中,I ——入射通量;2/m W ; Q ——总热辐射通量;W ;c t ——热传导系数,在无相对理想的数据时,可取值为1; X ——目标点到液池中心距离;m 。

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me h d o c lu a e t e c mb s i n o a o i e p o ie Th t o s t a c l t h o u t f g s l o lfr . o n e r s lso u rc lsmu a i n a d e D rme t lsm u a i n a e e u t fn me ia i lt n x e i n a i l t r o 。
致 的 意外 火 灾 往 往 与 环 境 风 速 存 在 密 切 关 系 。研 究 航 空
煤 油 在 不 同 的 条 件 下 的燃 烧 特 性 具 有 重 要 意 义 , 目前 对
航 空 煤 油 燃 烧 特 性 的 研 究 大 多 针 对 相 对 简 单 的 外 界 无 风 条 件 。然 而 , 境 风 速 对 航 空 煤 油 的 油 池 火 燃 烧 过 程 的 环
分 别 为 0 2 0 3 、 . 风 速 为 0~ 3 7 s 实验 结 果 表 . 、 . 4 0 5 m, . 8 m/ 。
0 0 n . 5 r 。实验 时 , 池 中 的航 空 煤 油 厚 度 都 是 0 0 油 . 2 m, 设 定 水 平 方 向 的风 速 为 O . 8m/ , 过 酒精 进行 点 火 ~3 7 s 通 引燃 , 采 用 酒 精 厚 度 为 5 0 1 ~ I。实 验 时水 平 方 向 所 .× 0 T I 的气 流 通 过 变 频 风 机 调 节 , 风 机 的 末 端 安 装 均 流 段 使 在 出 口 的气 流 较 为 均 匀 。此 外 , 出风 口的 截 面形 状 为 圆形 ,
a s e ogc l ur e bu e u,Gua gdo G u ng ho 5 08 l g ol ia s v y ra n ng a z u 10 0, Chia) n Ab ta t Ba e pe i e a i ulton m e ho O de e m i e s r c : s d on ex rm nt lsm a i t d t t r n t ho he und v ond to an us d he ar c iins, d e t num e ia sm ulto rc l i a in
影 响 非 常 复 杂 , 有 的 研 究 结 果 很 难 对 实 际 工 程 提 供 可 现
图1 表面有风条件下池火燃烧特性模拟实验平台
靠的指导和支撑 ; 此外 , 风条件 下航 空煤油 的油池火燃 通


烧特性的 实验测试, 包括热释放速率、 比消光系数等参
数, 现有文献 中也少有报道 。
直 径 为 0 5m。实 验 中所 用 到 的风 机 和 油 盘 的 空 间 布 置 . 如 图 2所 示 。进 行 实 验 时 通 过 ts 0 3 e t 4 5多 功 能 测 试 仪
明 : 释 放 速 率 与 风 速 影 响 因 子 之 间 存 在 较 明 显 的 函数 关 系。 热
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图2 实 验装置的剖面图
w i pe d wa nd s e sobt i d by t ta — t t i u a i ane he se dy sa e sm l ton,a he nd t fa e t m pe a ur i c e e w h n he e s i t a no, a d lm e r t e n r as s e t r i w nd h n n w ih he w id s e nc e s s (n f c he e e s sa c iia e t t n pe d i r a e i a tt r xit rtc lv l iy); t d s rbuton f t r a r diton c n s oct he i ti i o he m l a a i ha ge wih he t t
1 实 验 设 计 l,一 ,
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笔建了风用 件池 特研试 平 者立 有 作 条 下 火 性 究 验
台, 如图1 所示。
实验 中使用的燃料为航空煤油 , 池采用 圆形 油盘 , 油
直 径 分 别 为 0 2 、. 4 0 5m, 有 油 盘 的 壁 面 高 度 为 . 0 0 3 、. 所
风 速 对 航 空煤 油 池 火 热 释放 速 率 的影 响
梁 智 勇 ,童 琳。
(. 1 江西省 消 防 总队 , 江西 南 昌 3 030 9 .- 安徽 合 肥 2 0 2 ) 3 0 7
摘 要 : 用全 尺 寸 多 功 能 热 释 放 速 率 综 合 实验 平 台 , 利 增 加 环 境 风 速 调 节 与控 制 模 块 , 不 同环 境 风 速 的 条 件 下 进 行 航 在 空 煤 油 的 油池 火燃 烧特 性 实验 研 究 , 验 所 用 圆 形 油盘 的 直 径 实
对 风 速 进行 测 量 , 中 的 测试 点 位 置 ( A) 图 2所 示 。 其 点 见
文 章 编 号 :0 9 0 2 ( 0 2 0 —0 6 — 0 1 0 — 0 9 2 1 )7 6 7 3
航空飞机 、 海洋 船只等 可 能 由于 各种原 因 导致燃 油
泄 漏 , 而 引 发 火 灾 , 成 较 为 严 重 的灾 难 。这 类 燃 油 导 从 造
提 出 圆 盘 油 池 火燃 烧 热 释 放 速 率 的表 面风 速 影 响 因 子 , 给 出 并
了二 者 的 函 数 关 系 。 关 键 词 : 空煤 油 ;热 释 放 速 率 ;圆盘 油 池 火 ;风 速 航 中 图分 类 号 : 1 . X9 3 4,TK1 1 2 文 献 标 志码 : A
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