圆形航空煤油池火脉动频率实验研究

对航空煤油池火准稳定状态下火焰脉动频率进行实验研究,油盘直径分别为0.10、0.15、0.20m.分析池火火焰周期性的动态演化过程.应用自编的MATLAB程序,处理分析火焰连续图像序列,获得了火焰脉动频率.对火焰脉动频率的实验结果进行回归拟合,给出池火脉动频率与油盘直径的关系式.分析预测模型比前人的预测结果略小的原因.     

脉动流条件下煤气计量的误差估计

以天津第一煤气厂外输煤气管道中，脉动气流的测量为研究对象，对不满足ＩＳＯ／ＴＲ３３１３中规定的多脉动源形成的复杂脉动流对孔板流量计的影响进行了研究；介绍了实际管道中的复杂脉动流的形成及传输过程；分析了孔板在脉动流动下的响应；结合现场的实际情况提出了孔板流量计计量误差的估计方法。还通过对实际管道中复杂脉动流的迈动幅值及频率的大量测试和分析，得出不同脉动工况下的计量误差范围，并用现场标定的方法对结果进     

微重力下低速空气伴流对甲烷-空气层流扩散火焰特性的影响

研究微重力下空气伴流对层流射流扩散火焰特性的影响,可为航天领域中火灾探测研究提供理论支持。在国家微重力实验室落塔式设施中进行了短时（3.6 s）微重力实验,获取不同伴流空气速度下甲烷火焰的特性。结果表明,层流射流扩散火焰特性会受到微重力环境下低速空气伴流的影响。当气流速度为0~0.5 m/s时,在微重力环境下无法观察到火焰振荡现象,随着伴流速度增加,火焰的长度和直径减小,但是与长度相比,直径没有明显变化;随着伴流速度的增加,微重力环境下甲烷火焰的辐射热损失率降低,而微重力火焰的辐射热损失率比常重力下大。     

小尺度环氧丙烷池火燃烧特性研究

为研究低沸点易燃液体池火燃烧特性,以环氧丙烷为燃料,利用自行搭建的小尺度池火燃烧试验平台开展不同直径池火燃烧试验。使用油盘直径分别为12、16、20 cm,通过电子天平、热电偶、辐射热流计、电子摄像机等测量燃料速率、火焰温度、火焰高度、热辐射等特性参数,并结合理论公式分析特征参数随直径变化的规律。结果表明,环氧丙烷池火稳定燃烧速率与油池直径成正比;平均火焰高度试验测量值与理论结果基本一致,在试验工况下约为3.2倍油池直径;火焰轴线平均温度随着高度增加呈现先递增后递减趋势,油池直径越大温度递减趋势越缓慢;通过数据拟合得到在实验工况下热辐射与油池直径的函数关系。     

方形池火燃烧特性数值模拟研究

以尺寸6 m×6 m的方形柴油液池为研究对象,利用KFX软件模拟无风和通风环境下方形液池火的燃烧特性和热传递规律。结果表明,无风环境中方形柴油池火在燃烧前10 s处于初起阶段,约95 s进入稳定燃烧阶段;通风环境中能够较早地进入稳定燃烧阶段;无风条件下火灾烟气由饼状结构逐渐发展为蘑菇云形状,并在稳定燃烧阶段呈柱状结构。通风条件下,烟气为朝下风向的倾斜状;通风条件下的方形池火火灾的高温区域朝下风向偏移,其高温区域范围较无风条件下变小,且最高温度的区域向火焰底部移动。模拟尺度的方形池火稳定燃烧时的热辐射强度较高,破坏性很大。     

变热流条件下XPS板辐射引燃特性试验研究

为研究XPS保温板在变化热流作用下的引燃特性,对10组变热流条件下2.2,4.5cm厚XPS保温板辐射引燃特性进行了试验.测量了XPS保温板表面接受到的热辐射强度、引燃时间、表面温度以及质量损失速率.结果表明：0.0194kW/（m2·s）热流变化率不足以引燃XPS保温板试样;当热流变化率大于0.0373kW/（m2·s）时,在热流的作用下XPS保温板表面温度逐渐升高;当温度达到临界着火点时,XPS保温板瞬间燃烧,发出耀眼火焰和黑色浓烟,同时温度闪升至970.5℃左右;当有焰燃烧结束时,表面温度突降,燃烧过程结束;在有焰燃烧阶段,XPS板质量呈线性递减;临界着火点温度为336.0~387.0℃,且XPS保温板引燃时间与热流变化率具有乘幂关系,幂指数约为-0.765.     

壁面对池火燃烧特性影响

调节圆形油盘距壁面的距离,分别对直径为15、30、40、50 cm的油盘进行了池火燃烧实验,探讨油盘直径、油盘距壁面的距离对热释放速率、火焰高度和火焰温度的影响.结果表明:火源靠近壁面燃烧时,各燃烧参数均值约是自由燃烧状况的1.14倍;油盘直径越大,燃烧参数随着L/D的增大,下降趋势越大.     

大型丙烯储罐内池火特性的模拟研究

为了预测丙烯油池火灾的火焰特性,采用FDS模拟丙烯大型储罐罐内池火。结合油池火焰的发展规律,探究热辐射强度和丙烯火焰烟气的变化规律。通过设置热电偶参数得到水平方向及竖直方向的温度分布规律。此外通过对热释放速率规律的研究,拟合曲线得出丙烯储罐热释放速率的经验公式,为进一步研究丙烯池火的特性打下基础。     

不同发烟特性燃料油池火轰燃的实验研究

搭建了1∶5的双开口油池火实验模型,分析不同发烟特性燃料池火热辐射、烟气成分、烟气层温度的变化,研究轰燃发生的临界条件和发展规律。以2.5 L酒精或0.9 L柴油作为主火源,140 mm×130 mm×3 mm橡胶作为待引燃燃料。结果表明,可燃液体燃料的发烟特性对轰燃的发生具有重要的影响,利用地面接收到的热辐射作为轰燃预测的阈值具有可行性。此模型轰燃发生的临界判据是地面接收到的辐射热通量高于15.93 kW/m~2。轰燃后柴油池火受限空间温度场分布均匀性好于酒精池火。发烟量较大的池火轰燃后受限空间可分为中部火焰区、上部热烟气区和下部冷空气区。     

二茂铁对正庚烷池火抑制特性的实验研究

基于质量损失速率的热释放速率方法,通过改变二茂铁浓度和载气流速进行二茂铁灭火实验,借此研究二茂铁对正庚烷池火的抑制特性。实验结果表明:(1)增大二茂铁浓度,其抑制正庚烷池火的效果会有明显提高,但饱和二茂铁蒸气的灭火性能同其浓度并非成正比,而是存在一个最佳浓度;(2)在实验的N2流量范围内,增大载气N2的流量,二茂铁熄灭正庚烷火的效果也越好。实验中,N2的流量为0.75 m3/h时二茂铁的灭火性能最好。     

含添加剂细水雾抑制池火及相关特性

建立固定式细水雾灭火试验平台,探究添加表面活性剂添加剂后,细水雾扑灭油池火时的温度变化特性和火焰形态。对汽油、柴油池火的火焰温度及灭火时间的对比表明,在细水雾中添加表面活性剂添加剂能大幅提升细水雾灭火性能;含添加剂的细水雾抑制池火过程分为火焰初期增长、初步抑制、火焰再次增长和再次抑制4个阶段;含添加剂细水雾系统的灭火机理在于可以捕捉和湮灭链式反应中的自由基,降低表面张力。     

高渗压条件下基于非达西流的裂隙岩体渗透特性研究

钻孔高压压水试验是评估高水头条件下岩体渗透特性的主要手段。目前,高水压条件下岩体的渗透特性估算多借鉴基于Darcy流假定的钻孔常规压水试验行业规程推荐公式,尚缺乏成熟、有效的计算方法。基于非线性Izbash定律,建立高渗压条件下岩体渗透系数的估算公式,并将高压压水试验P-Q曲线分为线性段、非线性段和水力劈裂扩展段。提出的公式应用简便,各压水试验段岩体渗透系数的确定只需稳态下的流量和水头,并且表征水流流态的系数m可通过曲线拟合得到。通过对琼中抽水蓄能电站高岔区钻孔高压压水试验数据的研究表明,岩体的渗透特性不受水流流态的影响,在高压压水试验的线性段和非线性段基本保持一致;岩体发生水力劈裂后,岩体的渗透特性将急剧增大。建立的公式可为高渗压条件下岩体的渗透特性取值提供一种有效的途径。     

LNG池火抑制试验研究

建立试验平台,开展水雾和干粉系统对LNG池火的抑制效果研究,通过摄像、温度测试等手段记录试验过程。结果表明,在LNG池火周边布置水雾不能有效抑制LNG池火,但是可以有效阻隔火焰传播,使火焰温度下降约79%;直接向LNG中加水会使火焰突然增大;干粉仅能短暂压制LNG池火火焰而无法将其扑灭;干粉包裹住一部分LNG,降低了池火的燃烧效率,延长了火焰燃烧时间。     

高层建筑脉动风压谱特性研究

结合长安万科中心写字楼刚体模型测压风洞试验,对高层建筑模型脉动风压谱特性进行了研究,发现迎风面脉动风压谱的试验结果与基于准定常假定获得的脉动风压谱吻合较好,侧风面脉动风压谱的试验结果则可以利用Ohkuma模型谱进行拟合。     

小尺寸乙醇-水混合溶液池火燃烧特性研究

以体积分数10%为间隔配制11种浓度的乙醇-水混合溶液模拟不同酒精浓度的酒品,采用锥形量热仪,依据ISO5660测试其燃烧特性,获得质量损失速率、热释放速率、燃烧效率等关键参数,并给出不同浓度情况下各典型参数的预测公式。测得的燃料平均热释放速率和热释放速率峰值均与酒精浓度大致呈线性关系。已知库存酒精溶液的闪点时,可大致估算火灾情况下的平均热释放速率、总热释放速率,为酒类场所的火灾危险性定量预测提供依据,为白酒工厂、库房等地的总平面布置、储存规范、消防安全与应急处理提供参考。     

台风“梅花”影响下近地风脉动特性研究

由建立在上海东海岸边的40m测风塔对台风"梅花"影响过程中的风速、风向等信息进行了全程记录,获得了10m、20m、30m及40m高度处的实测数据。通过对湍流度、阵风因子、峰值因子等脉动风特性参数的分析表明:当风速较低时,湍流度和阵风因子均随平均风速的增大而减小,但当平均风速超过其临界值时,湍流度和阵风因子基本不随平均风速而变化,两者的临界风速分别约为10m/s和12m/s;纵向和横向阵风因子随相应湍流度的增大而增大,并且通过最小二乘拟合得到了它们之间的经验公式;峰值因子(阵风持续时距t=3s)基本上不随10min平均风速的变化而变化,10m、20m和40m高度的各时段峰值因子的均值分别为2.21、2.12和2.00,峰值因子均值随阵风持续时距的变化关系与Durst研究结果较为吻合。     

闭式回路脉动热管在自然冷却下启动特性研究

针对闭式脉动热管搭建试验平台,用紫铜管做试件,管内径2.7mm,全长1384mm,6弯头,丙酮为工质,采用底部电加热、上部自然冷却,研究不同加热功率下脉动热管启动特征及性能.结果表明,脉动热管存在三种启动方式：小功率下呈现间歇型启动特征但不稳定;中等功率下呈现温度突变型启动特征并可以稳定运行;高功率下呈现光滑连续启动特征并可以稳定运行.     

气体绝缘套管在干燥和潮湿空气条件下的绝缘特性

本文叙述了用于ＳＦ６气体绝缘开关设备的超高压气体绝缘套管的绝缘特性。用配有反射转换器的摄影机观察在干燥条件下的雷电冲击闪络过程，可以观察到套管在空气中的闪络过程。发现套管表面较低部位处的电场强度对其绝缘性能有很大的影响。研究结果表明，在潮湿状态下，套管的倾斜角度可以改变套管的操作冲击绝缘特性；     

典型条件下火旋风的特性研究

为了研究在不同条件下形成的火旋风特性,应用"正六边形柱体+狭缝"火旋风实验平台开展完善和不完善条件下火旋风的特性研究。测试火旋风上部、中部和下部的温度变化过程,对比了两种条件下,不同燃料在不同尺寸的油盘中燃烧形成火旋风的温度峰值、温度波动标准差值和燃烧时间。结果表明:实验条件越完善,形成的火旋风越稳定;相同质量条件下,不同燃料的燃烧时间为:工业酒精柴油煤油汽油;温度稳定性为:汽油煤油柴油工业酒精;随着火源尺寸减小,燃料燃烧时间变长,火旋风的稳定性变差,沿着火焰竖直方向不同高度上的温差增大。