射流水霧化及其滅火機(jī)理研究.pdf

1、《關(guān)于破壞臭氧物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)定書(shū)》簽定后，一直作為消防滅火的主力軍的哈龍滅火劑逐步被禁用，尋找一種新安全可靠的滅火劑成為世界各國(guó)的迫切要求。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的哈龍滅火劑替代物主要有：FM-200、二氧化碳、煙烙盡、氣溶膠、SDE等。本文通過(guò)經(jīng)濟(jì)和性能分析比較，細(xì)水霧作為一種新興的滅火劑脫穎而出。 目前許多發(fā)達(dá)國(guó)家在細(xì)水霧滅火系統(tǒng)方面做了大量的研究工作，已經(jīng)取得了巨大的成就。我國(guó)現(xiàn)已將細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的研究工作列為國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目，中

2、國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程項(xiàng)目和國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)發(fā)展規(guī)劃(973項(xiàng)目)都將細(xì)水霧滅火技術(shù)作用重要的研究?jī)?nèi)容。我國(guó)的細(xì)水霧滅火技術(shù)的研究前景十分看好，意義深遠(yuǎn)。本文詳細(xì)介紹了細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的定義、起源、滅火機(jī)理及應(yīng)用。采用CFD的研究方法，運(yùn)用fluent軟件，建立彌散相模型對(duì)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)進(jìn)行仿真比較，得出最佳的細(xì)水霧滅火直徑及其噴射速度。 由于細(xì)水霧滅火機(jī)理的復(fù)雜性，細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還不能完全依賴于一般性原則。本文通過(guò)模擬滅火模型發(fā)

3、現(xiàn)細(xì)水霧滅火過(guò)程中由于霧特性參數(shù)的變化而形成的兩種相異的滅火過(guò)程，并進(jìn)而通過(guò)理論分析與計(jì)算得到了細(xì)水霧通過(guò)火焰冷卻撲滅天然氣火所需的臨界條件。 細(xì)水霧與天然氣火的相互作用中，細(xì)水霧施加之初往往會(huì)使得燃燒劇烈，形成火焰強(qiáng)化現(xiàn)象。理論分析表明，霧滴在可燃物表面的蒸發(fā)是造成這種現(xiàn)象的主要原因。通過(guò)改變?nèi)剂戏N類、噴頭霧特性參數(shù)等工況發(fā)現(xiàn)：火焰強(qiáng)化的強(qiáng)弱程度主要決定于燃料的揮發(fā)性以及霧滴的粒徑、速度等特性參數(shù)。而在模型中加水后燃料表面的溫

4、度降低、火焰功率下降，火焰強(qiáng)化現(xiàn)象則隨著加水量的增加而被逐漸弱化乃至消失，且細(xì)水霧系統(tǒng)的滅火時(shí)間也明顯縮短。 天然氣火焰的特點(diǎn)是軟、飄、暗，或者說(shuō)是軟飄無(wú)力(無(wú)剛性)、暗淡無(wú)光。本文通過(guò)理論分析與仿真比較，研究了細(xì)水霧與天然氣火相互作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程，對(duì)細(xì)水霧撲滅天然氣火的各項(xiàng)機(jī)理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，研究結(jié)果表明細(xì)水霧主要通過(guò)火焰冷卻、稀釋氧氣和衰減輻射等機(jī)理?yè)錅缣烊粴饣?，其中天然氣火焰根部?duì)于細(xì)水霧的卷吸作用可能是滅火的關(guān)鍵因素所在