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细水雾灭液体火灾烟雾温度、浓度扩散特性研究
| 论文题名： | 细水雾灭液体火灾烟雾温度、浓度扩散特性研究 |
| 关键词： | 细水雾;封闭空间;烟雾扩散;数值模拟;灭火技术;地铁车厢 |
| 摘要： | 细水雾作为哈龙替代品，在最近几年迅速发展。但是由于细水雾作用火灾烟气时会发生复杂的物理化学变化，使得到目前还没有完全弄清楚细水雾的灭火机理，所以需要研究分析细水雾作用下烟气特性参数的变化，以及细水雾特性参数对灭火效果的影响。CFD数值模拟方法可以得出细水雾与火羽流之间的作用，进一步优化细水雾灭火技术。 用flue nt软件对细水雾作用下封闭空间烟雾扩散特性进行了数值模拟，根据模拟结果得出flue nt软件可以确切模拟细水雾与烟气之间的作用。同时得出细水雾作用后，火焰温度快速下降，到达一定温度后，随着细水雾的作用，温度下降缓慢；氧气浓度在细水雾施加后迅速升高，到达一定时间后，趋于稳定；二氧化碳浓度开始迅速下降，后来趋于平稳。随着粒径的增大灭火效果越好，到300μm效果最好，400μm时灭火效果逐渐变差。随着水雾质量流量的增大，灭火效果越好，但有一个临界值即0.5k g/s，超过临界值这种效果就会越来越不明显。同时喷雾锥角对灭火也有一定的影响，发现锥角60°比90°和120°的灭火效果好，随着角度增大，灭火效果变弱；同时发现60°锥角的细水雾灭火效果好于40°，因为当增大喷射角度时，会使更多的水雾液滴到达火焰区，可以起到稍好的灭火效果。虽然比较起垂直火焰卧式火焰较难被熄灭，但是细水雾可以有效降低卧式火焰温度。当喷雾处于火焰的正上方时火源热释放速率降低最多，温度最低， CO浓度也最低，所以灭火效果最好；处于左上方和右上方的细水雾对火焰的冲击作用减少，所以可以起到控火作用，但是不能有效灭火；同时，当火源处于两个水雾喷头的中间时，由于叠加作用，灭火效果好于在一个水雾喷头斜下方的火源。 扩展细水雾的应用，用flue nt软件模拟细水雾灭地铁车厢火灾过程，从而为细水雾灭火系统应用在地铁车厢的消防设计提供理论依据。根据模拟结果得出喷射速度为20m/s的细水雾作用火源后，火源功率的降低程度，CO浓度的降低程度都大于喷射速度为10m/s的细水雾，所以灭火效果更好；相同功率的火源，当细水雾与排烟设施耦合时，随着时间的增长，火源功率降低，同时火焰根部温度降低，灭火效果更好；烟气层的升温速率和降温速率都随着风速的增加呈下降趋势，同时得出机械通风作用减轻了细水雾的单独作用使得烟气中CO等一些有毒气体体积分数增大的负面作用。 |
| 作者： | 刘晶 |
| 专业： | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 导师： | 张云霞 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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