超细粉体抑爆装置瞬态喷射特征参数

在敞开空间开展了容积为2 L及5 L的超细粉体抑爆装置瞬态喷射参数研究，重点介绍了5种典型装配条件下的喷射性能，并对相关特征参数进行定量分析。结果表明：抑爆剂喷射所形成的超细粉体云幕特性由气体发生器装配结构和膜片开启压力共同决定，但两者之间必须恰当配置，作用在膜片上的能量份额较大时，膜片开启状态恶化，抑爆器腔体聚压不足，抑爆剂二次喷射严重，反之膜片不能正常开启。装配优化后的I型抑爆器在触发后10 ms内腔体聚压达到峰值，膜片破裂后5 ms内抑爆剂全部喷射，喷射动态性能较好，在第1个100 ms内扩散速度达到15 m/s，在第2个100 ms内扩散速度约13 m/s，0~1 000 ms内平均扩散速度约8 m/s，扩散过程较为连续，不存在二次喷射现象，喷射距离可达到7.5 m，抑爆剂质量分布呈渐进增长，产生的超细粉体云幕特征参数优良。Ⅱ型抑爆器两种装配的喷射表明：当抑爆装置中压力上升历程及压力峰值较为接近时，抑爆剂粉体喷射特性无显著差异。上述结论的可重复性得到了数百次喷射实验的验证。     

粉末涂料爆炸特性研究

为探究粉尘浓度对不同粉末最大爆炸压力、最小着火能量、爆炸下限等爆炸参数的影响，在 1. 2 L Hartmann管实验装置中开展了 3类粉末涂料爆炸特性实验研究，同时结合扫描电镜和粒径分析了不同粉末涂料爆炸的危险性。结果表明：黑水纹样品粉尘爆炸危险性最强，最大爆炸压力达 0. 742 MPa，爆炸下限为 25 g/m³最小着火能量在 18~28 mJ范围内；黑砂纹样品粉尘爆炸危险性相对较低，爆炸下限为 75 g/m³其中样，品 1最大爆炸压力为 0. 604 MPa，最小着火能量于 35~45 mJ范围内，样品 2最大爆炸压力为 0.6，43 MPa，最小着火能量于 91~101 mJ范围内。 3类粉末涂料爆炸最危险浓度比较接近，黑水纹样品、黑砂纹样品粉尘爆炸的最危险浓度为 800 g/m³，闪银样品为 600 g/m³。     

超细活性及惰性粉体对甲烷/空气预混物层流火焰传播的影响

开展了施加超细惰性SiO_2及活性NaHCO_3粉体对甲烷/空气预混物爆炸层流火焰传播影响的研究,利用高速摄像及纹影系统为主要手段,探究了火焰微观结构及全程火焰传播速度的变化,以及爆炸压力增长进程等参数的变化趋势。结果表明,添加少量SiO_2超细粉体后,火焰传播得以强化,粉体施加量为50 g/m~3量级时,火焰传播速度增长近1倍,提高粉体浓度,其物理作用的抑制效能方能逐步体现,粉体施加量提高到150 g/m~3时,对火焰扰动导致的燃烧强化与吸热抑制作用可相抵消。而施加超细NaHCO_3粉体后,传播速度得以明显抑制,火焰阵面被分割成蜂窝状,抑制程度与施加量成正比,当NaHCO_3的质量浓度达到150 g/m~3时,能够将爆炸火焰完全抑制。施加超细NaHCO_3粉体后,爆炸压力的增长进程明显减缓,而施加超细惰性SiO_2对爆炸压力的抑制效能并不显著。     

谷物纤维及粉尘阴燃实验研究

以麦麸纤维及粉尘为试样.在圆筒形实验装置中进行了顺风向阴燃传播实验,利用热电偶测量阴燃平均传播速度,气体成分分析仪测量阴燃特征气体组分,研究了通风量、试样松散密度、试样中粉尘含量对阴燃传播速度的影响.研究表明:在通风量较低的情形下,谷物粉尘也容易发生阴燃,阴燃早期主要特征气体为CO、CO2,阴燃速度与通风量成正比,与试样松散密度成反比,通风量达到一定值时,阴燃极易发展为有焰燃烧.     

常用室内装饰材料燃烧的FDS模拟分析

为了获取室内装饰材料的火灾安全性,应用FDS火灾动力学仿真软件分别模拟了PVC(聚氯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)三种常用装饰材料的燃烧特性.模拟结果显示,PMMA材料初始燃烧速率最快,50s内近火源温度接近500℃,PS次之,PVC较为缓慢,但在500s内温度可达500℃以上;450s时PVC燃烧的过门热流量达到130kW,为三者最高;PVC材料初始产烟效果要弱于PMMA、PS两种材料,但70s后烟层高度下压趋势更为明显.模拟结果可以为室内消防设计及火灾现场人员的安全疏散提供参考依据.     

散粮装卸系统斗式提升机内粉尘爆炸特征参数

针对散粮装卸系统斗式提升机机座中的粮食粉尘,在对其进行特性参数表征及热分解特性分析的基础上,开展了爆炸特征参数测试。结果表明,斗式提升机内粮食粉尘粒径在60～80μm的分布相对密集,中位粒径为75μm ,粉尘颗粒呈不规则状,有机物占总质量的80％以上,因而具有一定的爆炸危险性。粮食粉尘的爆炸下限浓度为70 g／m3,而特定条件下斗式提升机内的粉尘浓度明显高于该值,故存在较大的粉尘爆炸隐患,清扫积尘、防止产生可能的点火源是预防该类场所发生粉尘爆炸的有效手段。粉尘的最危险爆炸浓度为700 g／m3,最大爆炸压力约为0．5MPa,最大压力上升速率约为10MPa／s,因而在实际生产中,必须采取相应的爆炸泄压或抑制措施。     

新风口面积对受限空间内回燃影响的研究

利用火灾动力学模拟软件FDS,以某商场为原型,建立数值模型,模拟不同新风口面积条件下受限空间内部回燃现象,测定火灾过程中初始火源及新风口上方温度、火焰高度,研究新风口面积对回燃现象的影响.模拟结果表明,在通入新鲜空气的180s中,在新风口附近出现持续爆燃;当新风口面积为2m2时,爆燃火焰高度可达5m以上.新风口上部及受限空间内部温度随其面积的增加而提高,因此消防员进入受限空间救援时,应做好个人防护并尽可能远离存在新鲜空气的场所.     

超细粉体云幕抑制大型管道内瓦斯爆炸火焰传播

在内径357 mm、长32.4 m的管道中,以电离探针作为爆炸火焰传播速度的主要检测手段,利用自主研制的爆炸抑制装置,开展了超细粉体云幕抑制体积分数为9.5%的瓦斯爆炸火焰传播的研究。结果表明:触发时间为125 ms条件下,采用超细ABC粉体抑爆剂,能使爆炸火焰传播得到不同程度的抑制,当抑爆剂充装量为800 g时,爆炸火焰得以完全熄灭;就抑爆介质而言,其爆炸抑制效果依次为:超细ABC粉体、超细SiO_2粉体、普通ABC、超细Mg(OH)_2;抑爆装置触发时间大于一临界值时,仅能够减弱火焰传播,而不能将其完全熄灭。     

三维LDV/APV系统在降尘喷嘴雾特性参数测量中的应用

阐述了三维LDV/APV系统用于测量水喷雾流场特性参数的原理,对降尘喷嘴雾特性参数进行了精确测量。结果表明：喷嘴工作压力增大,雾粒径减小,雾场径向覆盖范围扩大,水雾/含尘空气体积通量加大;旋转射流主体段,轴向速度在径向及轴向衰减平缓,径向及切向速度在径向呈单峰形分布;旋转射流卷吸周围含尘气体的能力增强,降尘效率提高。     

球磨时间对BC干粉灭火剂形态特征的影响

为了探究球磨时间对BC干粉灭火剂形态特征的影响机理,以常用的BC干粉灭火剂为原料,硬脂酸镁为表面改性剂,采用机械粉磨法对其进行粉磨,并测定其形态特征。结果表明,当球磨时间为0.5~4 h时,粉体表观中位粒径呈现先减小后增大的趋势,粉体形貌由较为松散的团聚体变为较密实的球形团聚体,转折点为球磨时间2 h,球磨工艺的最优表观中位粒径为3.82μm,最佳球磨时间为2 h,极限粒径约为0.9~1.2μm。