含添加剂细水雾熄灭油池火的机理及实验

为了提高普通细水雾灭火的有效性,采用小尺度实验方法,通过在普通细水雾中加入添加剂,研究了在受限空间内含添加剂细水雾扑灭油池火的有效性.实验研究发现: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外时,灭火有效性显著降低.而在相同流量和压力下向细水雾中加入添加剂,能显著地影响它的灭火性能,使火焰容易熄灭,灭火时间大大缩短,从而提高了细水雾的灭火能力,因此细水雾对受限空间内油池火的灭火有效性大大增强.通过细水雾对O2、CO、CO2的体积分数以及对火焰温度、烟气温度影响分析,为筛选和制备细水雾灭火添加剂提供了实验数据.     

含添加剂细水雾熄灭油池火的机理及实验

为了提高普通细水雾灭火的有效性，采用小尺度实验方法，通过在普通细水雾中加入添加剂，研究了在受限空间内含添加剂细水雾扑灭油池火的有效性．实验研究发现：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外时，灭火有效性显著降低．而在相同流量和压力下向细水雾中加入添加剂，能显著地影响它的灭火性能，使火焰容易熄灭，灭火时间大大缩短，从而提高了细水雾的灭火能力，因此细水雾对受限空间内油池火的灭火有效性大大增强．通过细水雾对O2、CO、CO2的体积分数以及对火焰温度、烟气温度影响分析，为筛选和制备细水雾灭火添加剂提供了实验数据．     

非离子液细水雾灭火效能与减弱火焰强化现象研究

针对细水雾释放初期出现的火焰强化在一定程度上影响细水雾灭火技术的安全适用性问题,基于物理化学、火灾学理论,开展了弱化火焰强化的非离子液添加剂遴选和熄灭油池火的试验。结果表明:非离子液细水雾释放时具有较佳的雾化特征参数,其灭火时间和最高温度增加幅度均随非离子液质量分数的增大而降低;火灾烟气中CO体积分数最大值和维持高CO体积分数的时间均随非离子液质量分数的增大而降低;O_2体积分数降低到最小值和由最小值恢复至常值的恢复速率均随非离子液质量分数的增大而加快。非离子液细水雾具有弱化火焰强化的作用,且扑灭油池火的能力优于纯水细水雾,通过分析,获得了非离子液细水雾弱化火焰强化的机理。其主要灭火机理:一是非离子液细水雾喷出后形成的悬浮气泡和水泡沫具有阻隔热辐射、隔断O_2供应和隔离可燃物与O_2接触的作用;二是非离子液具有较低的HLB值,且细水雾因高温作用,与水分子以氢键链接的醚基断裂,增强了捕捉煤油分子和销毁链式反应中H·和OH·的能力。上述研究成果,对于细水雾灭火技术在油品火灾的高效、安全扑救方面具有重要意义。     

正负电性的荷电细水雾灭火试验与机理探讨

为了探讨荷电细水雾的正负电性对灭火效果的影响,丰富和完善细水雾灭火的理论和技术,搭建了基于感应荷电的荷电细水雾熄灭受限空间乙醇火的小尺寸试验平台.通过改变电压的正负性,得到正负电性的荷电细水雾.根据其对灭火时间、火焰图像、火焰温度的影响来比较灭火效果,并在试验的基础上进行物理作用和化学作用的机理分析.结果表明,就灭火效果而言,荷电细水雾强于普通细水雾,荷负电细水雾强于荷正电细水雾;荷负电的液滴能诱导燃烧场中的自由基与其碰壁销毁,并且能中和火焰中的正离子,阻止燃烧链传递的进行.     

细水雾抑制油池火的实验研究和数值模拟

基于湍流大涡模型,建立了细水雾与油池火相互作用的数值模型.研究表明,数值模拟结果可以反映出细水雾加入前温度缓慢上升以及加入细水雾使温度下降的趋势,平均误差在8%以内,说明数值模拟和实验有较好的吻合;雾滴直径和操作压力是细水雾灭火效能的主要影响因素,提高操作压力会加强细水雾对火羽流的热烟气降温效果,使用200μm粒径的细水雾效果最好,能保证足够的穿透力和滞留时间;火焰冷却、衰减辐射及降低火焰区氧气浓度等在灭火初期起到很强的作用.     

含添加剂细水雾临界灭火浓度的实验研究

利用同轴流动燃烧装置(Cup Burner)对含有不同金属氯化物细水雾熄灭酒精火的临界灭火浓度进行了测量,实验时保持不变的空气流量,通过调节特赛(TSI)雾发生装置流量开关,逐步增加空气来流中的细水雾含量,同时调节循环泵的流量保证酒精燃料燃烧消耗量,利用电子天平测量燃料供给杯总重量的变化间接获得酒精的燃烧速率.结果表明...     

二茂铁作用下酒精火熄灭特性研究

为了研究二茂铁对酒精火焰的熄灭效果,采用烟气分析仪、电子天平和基于质量损失速率的热释放速率计算方法研究了二茂铁蒸气与酒精火焰相互作用时,酒精火的热释放速率和烟气中φ（O2）和P（CO）的变化规律．结果表明：载气流量为1．0m^3／h时,随着二茂铁浓度的增大,热释放速率的下降速度和φ（O2）的回升速度在增大,CO的生成量在减少;载气流量为1．0m^3／h时酒精火的热释放速率下降速度、φ（O2）的回升速度和CO的生成量比流量为0．75m^3／h时的大．增大二茂铁的浓度和载气的流量,有助于提高二茂铁熄灭酒精火的效果．     

机械排烟下高压细水雾灭火效果的数值模拟

目的分析机械通风情况下,高压细水雾技术对单室油火的灭火效果,为高压细水雾灭火系统在地下大空间的应用奠定基础.方法采用火灾动力学模拟软件(FDS),应用大涡模拟方法的场模型、两相流模型、辐射模型,模拟分析火源中心面的温度、灭火时间、CO质量浓度等参数.结果得到在1 MW、1.5 MW、2.5 MW火灾功率下,不同通风情况的10 MPa高压细水雾喷头的灭火特性参数,对比、分析了火源上方0.5 m处的温度以及1.5 m截面的CO平均质量浓度的变化曲线.结论随着火灾功率的增加,机械排烟对10 MPa高压细水雾灭火效果的负面效应减小,机械排烟和高压细水雾灭火技术联合作用对2.5 MW火灾的灭火效果更佳.     

封闭空间中细水雾灭油盆火的试验研究

为了研究不同条件下细水雾的灭火效果，进行了一系列的细水雾灭B类油盆火灾试验.研制了一种新型两级雾化高压细水雾喷头并测量了其喷雾参数.介绍了灭火实验室的布局和试验步骤.考虑到油盆径向偏移距离、火焰规模、喷头高度、油火遮挡条件以及喷雾压力等因素对灭火效果的影响，共进行了17次灭火试验.测量了灭火过程的温度场变化并进行对比分析.结果表明，对灭火效果有重要影响的因素是火焰被遮挡的条件、喷雾压力和火焰规模.对于设计喷头，推荐使用10~12 MPa喷雾压力，该喷头扑灭2B以上规模火焰较容易，扑灭1B以下火焰较困难.在细水雾扑灭油盆火灾的过程中，水雾气化和窒息起主要作用.     

细水雾作用下受限空间油池火焰温度分布实验研究

利用红外热像技术对受限空间内细水雾熄灭油池火过程中火焰温度分布和火焰结构变化情况进行了实验观察,结果证明池火火焰存在核心反应区、通风控制和燃料控制区域.细水雾与火焰结构相互作用的红外热像显示:突然施加细水雾,燃烧被强化,可能的解释是湍流使燃料的燃烧速率加快了.随着细水雾的连续施加,火焰的紊流程度进一步增强,不连续区域进一步扩大;同时,细水雾不断吸热汽化,高温区域逐步缩小,直至火焰完全熄灭.     

气泡雾化细水雾装备灭火实验研究

利用气泡雾化压力低、用气量小和雾化效果好的特点,结合目前已有的移动细水雾灭火装备开发了一套背负式气泡雾化细水雾灭火装备.对木垛火进行灭火实验,分析了细水雾灭火过程中不同阶段的主导灭火机理.实验结果表明:利用气泡雾化细水雾灭火装备可有效控制和扑救木垛火,对于0.6A以下的木垛火,可在150 s内扑灭,0.8A的木垛则出现了复燃现象,由于木条的相互遮挡,对于木垛火的扑救应灵活调整射水距离和角度,压制火焰,预防复燃.     

添加剂对细水雾灭火增强作用及机理分析

对含不同质量分数NaCl和复合添加剂细水雾的灭火时间、降温过程、以及增强机理分别进行了研究.结果表明:添加剂通过对细水雾的物理或化学强化作用,能显著提高细水雾灭火性能,缩短灭火时间,提升其灭火稳定性和降温效果;进一步的增强机理分析认为NaCl主要通过捕获自由基,起到抑制燃烧链式反应的作用;而复合添加剂则是通过对水的物理改性,实现加速雾滴吸热蒸发、促进水在油面的铺展和表层汽油的乳化、以及提高水的起泡与稳泡能力等目的.     

细水雾喷射角度对公路隧道火灾灭火效果的分析

目的 研究不同油盆空间位置条件下,细水雾不同喷射角度对公路隧道油火的灭火效果,为受限狭长空间内细水雾灭火设计提供依据.方法 采用FDS软件,建立公路隧道内细水雾灭油火模型,对比分析了燃料表面平均温度、油盆正上方4 m处温度变化曲线,烟气层高度,隧道内1.5 m高度CO体积分数.结果 当火源处于细水雾喷头正下方时灭火最为有效,细水雾喷头喷射角度增加为30°～90°时灭火效果改善.结论 当隧道内火源处于不同位置时,细水雾灭火效果不同,随着细水雾喷头与火源水平距离不断增大灭火效果越差.通过改变细水雾喷头喷射角度,扩大细水雾喷头保护范围,有利于扑灭火源距离细水雾喷头较远的火灾.     

两级雾化高压细水雾灭火喷头

为了解决细水雾灭火喷头喷雾保护半径小的问题，研制了一种新型两级雾化高压细水雾灭火喷头.计算了喷头流量和索太尔雾滴直径dsauter.实验测量了喷头在地面的喷雾密度分布，并与另外3种形式雾化喷头的测量结果进行了对比.采用风速计测量了喷雾速度，以及相位多普勒粒子测速仪测量验证了dsauter.考虑油盆火焰位置的改变，进行了一系列的细水雾扑灭“2B”油火实验，并测量了灭火过程中空间温度场的变化.结果表明，该喷头可以产生dsauter小于250　μm的细水雾，喷雾保护半径为2 m，在半径为0～1.5 m时都具有高效的灭火能力.     

两级雾化高压细水雾灭火喷头的实验研究

为了解决细水雾灭火喷头喷雾保护半径小的问题，研制了一种新型两级雾化高压细水雾灭火喷头．计算了喷头流量和索太尔雾滴直径dsauter实验测量了喷头在地面的喷雾密度分布，并与另外3种形式雾化喷头的测量结果进行了对比．采用风速计测量了喷雾速度，并采用相位多普勒粒子测速仪测量验证了dsauter考虑油盆火焰位置的改变，进行了一系列的细水雾扑灭“2B”，油火实验，并测量了灭火过程中空间温度场的变化．结果表明，该喷头可以产生dsauter。小于250μm的细水霉，喷霉保护半释为2m．在半径为0～1．5m时都具右高神的灭火能力．     

公路隧道排烟耦合细水雾灭火研究

目的 分析公路隧道排烟与细水雾共同作用下,对不同功率火灾的灭火效果,讨论不同排烟时间对细水雾灭火的影响.方法 应用FDS软件对公路隧道4MW和2.5MW功率火灾模拟,设定排烟60s、120s、150s启动.对火源热释放速率变化、火源根部温度及1.5m高度CO体积分数进行分析.结果 公路隧道火灾功率为4MW时,开启排烟有助于隧道细水雾灭火,排烟与细水雾同时启动工况的灭火效果最佳.火灾功率为2.5MW时,排烟与细水雾同时启动工况的灭火时间最短,60s开启排烟工况灭火效果优于150s排烟工况.结论 排烟与细水雾耦合作用对隧道火灾灭火效果的影响与火灾功率有关.尽管排烟启动时间不同,对细水雾灭火效果的影响各异,但排烟对隧道内烟控效果有利.     

N2/超细水雾抑制甲烷爆炸点火和火焰传播特性

为了提高细水雾的抑爆效果，采用定容燃烧弹和点火能精密控制仪，通过改变N₂/超细水雾浓度，研究了单一抑制剂和两者共同作用对甲烷/空气爆炸最小点火能、火焰传播行为及不稳定性的影响，并采用化学动力学软件对其抑爆机理进行了探讨.结果表明：加入N₂/超细水雾后，甲烷/空气预混气最小点火能显著增大，爆炸超压和最大压升速率降低，压力峰值来临时间和火焰形成时间延长，火焰明显上浮，火焰胞格数量减少，马克斯坦长度增加，降低火焰传播速度的能力显著提高，说明N₂/超细水雾共同作用时能更好地抑制甲烷/空气爆炸初期火焰不稳定性，对火焰传播的抑制效果优于单一抑制剂，有效预防火焰加速甚至爆轰.N₂/超细水雾可以有效降低H·,O·,·OH等活泼自由基的生成速率峰值和摩尔分数，温度敏感性系数绝对值大幅度降低，说明二者共同作用时能有效降低预混气的爆炸敏感性和爆炸强度，有效抑制甲烷/空气预混气的点燃与爆炸链式反应的进行.     

细水雾复合添加剂的正交优选方法

通过应用正交设计表以及效应分析法,对从初选得到的40多种添加剂中选出8种灭火效果相对理想的添加剂的配比问题进行了正交优化处理.并应用所得的最佳复合配方进行灭火实验,实验结果表明,最佳配方的灭火时间比普通的添加剂和清水的灭火时间都要短,并且比较稳定.通过不同灭火剂的灭火效果对比,说明所得最佳配比的复合添加剂是比较理想的.     

燃烧法制备SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料

以硝酸盐和尿素为基质,采用一次燃烧法在较低炉温(600～620℃)下合成了SrAl2O4:Eu2+,Dy3+长余辉发光材料.通过对比实验,研究了原料的用量对产物合成及性能的影响.实验结果表明,在n(尿素):n(硝酸盐)=12∶1,硼酸摩尔分数为0.10%～0.12%,Eu2O3为0.2%,Dy2O3为0.4%时,制备的SrAl2O4: Eu2+,Dy3+具有好的余辉性能.     

汞监测中水样保存条件的研究

采用H2SO4-KMnO4-K2S2O8消解体系、原子荧光法分析水样在不同保护剂下,汞浓度随放置时间的变化.实验结果表明水样保存应加大酸的用量,使加入的酸含量达1%;若水样加酸量过大,会对测定结果产生影响,则采用加酸至pH≤2、再加入KMnO4(或K2Cr2O7)至其含量达0.1%来保存.水样测定最好在24 h之内完成.