射流水霧化及其滅火機理研究.pdf

1、《關于破壞臭氧物質的蒙特利爾協(xié)定書》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的迫切要求。目前國內應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。本文通過經(jīng)濟和性能分析比較，細水霧作為一種新興的滅火劑脫穎而出。 目前許多發(fā)達國家在細水霧滅火系統(tǒng)方面做了大量的研究工作，已經(jīng)取得了巨大的成就。我國現(xiàn)已將細水霧滅火系統(tǒng)的研究工作列為國家科技攻關項目，中

2、國科學院知識創(chuàng)新工程項目和國家重點基礎發(fā)展規(guī)劃(973項目)都將細水霧滅火技術作用重要的研究內容。我國的細水霧滅火技術的研究前景十分看好，意義深遠。本文詳細介紹了細水霧滅火系統(tǒng)的定義、起源、滅火機理及應用。采用CFD的研究方法，運用fluent軟件，建立彌散相模型對細水霧滅火系統(tǒng)進行仿真比較，得出最佳的細水霧滅火直徑及其噴射速度。 由于細水霧滅火機理的復雜性，細水霧滅火系統(tǒng)的設計還不能完全依賴于一般性原則。本文通過模擬滅火模型發(fā)

3、現(xiàn)細水霧滅火過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程，并進而通過理論分析與計算得到了細水霧通過火焰冷卻撲滅天然氣火所需的臨界條件。 細水霧與天然氣火的相互作用中，細水霧施加之初往往會使得燃燒劇烈，形成火焰強化現(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。通過改變燃料種類、噴頭霧特性參數(shù)等工況發(fā)現(xiàn)：火焰強化的強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，且細水霧系統(tǒng)的滅火時間也明顯縮短。 天然氣火焰的特點是軟、飄、暗，或者說是軟飄無力(無剛性)、暗淡無光。本文通過理論分析與仿真比較，研究了細水霧與天然氣火相互作用的動態(tài)過程，對細水霧撲滅天然氣火的各項機理進行了簡單的分析，研究結果表明細水霧主要通過火焰冷卻、稀釋氧氣和衰減輻射等機理撲滅天然氣火，其中天然氣火焰根部對于細水霧的卷吸作用可能是滅火的關鍵因素所在