不同几何边界的航煤油池火灾燃烧特性

利用不同尺度的方形和圆形油池,在油池火燃烧特性综合实验台架上开展航空煤油池火灾燃烧特性研究,重点分析了热释放速率、发烟速率、总产烟量和火焰温度等燃烧特性参数的变化规律。结果表明:在根据热释放速率划分的燃烧阶段中,方形油池火灾存在台阶上升阶段,并分析了其产生的机理;相同燃烧面积条件下,方形油池火灾产烟量大,燃烧效率低于圆形油池;油池火灾火焰轴向温度分布的测试结果与前人结论吻合较好,总体呈中下部根部上部的趋势,且方形油池的燃烧温度低于圆形油池。实验为有效预防和快速控制多尺度形状的航煤油池火灾提供了参考。     

原油流淌火燃烧特性的试验研究

利用自行设计的流淌燃烧试验平台对原油流淌火的燃烧特性进行了试验研究,分析了坡度对火焰高度、质量损失速率、火焰温度和热辐射等火灾特性参数的影响。结果表明,原油在稳定流淌燃烧时,在燃烧槽末端出现类似池火的燃烧现象,且火势规模较大;原油流淌火的火焰高度、质量损失速率、火焰温度和热辐射均小于同等规模的油池火,且坡度越大,火灾特性参数越小;坡度引起的油层运动破坏了油品表面稳定的传热结构,导致维持油品稳定燃烧的热平衡状态发生变化是造成原油流淌火与池火在火灾特性参数上不同的主要原因。     

基于锥形量热法的油池火相似性及点火特性模拟实验

针对油料池火灾相似性及点火特性研究需要,构建了一种基于耗氧原理的油池火锥形量热法模拟实验系统,引入火灾尺度相似性概念,研究了实验室尺度油池火与真实尺度油池火的相似性关系,探讨了实验室尺度油池火预测真实尺度油池火的可行性,基于实验室尺度锥形量热法研究了油池火点火特性,得到了辐射强度、辐射距离对油料点燃时间的影响规律以及点燃时间与锥照射强度之间的拟合公式。     

细水雾雾滴直径对灭火效果影响的数值模拟研究

细水雾以其无污染,对人体无害,良好的灭火效能等特点,不断被广泛应用。利用火灾场模拟软件FDS对特定空间内不同雾滴直径的细水雾的灭火过程进行了数值模拟。结果证明,细水雾雾滴直径小于100μm时,灭油池火具有较好的效果,雾滴直径大于400μm的细水雾不具备扑灭油池火的能力。     

自增强厚壁圆筒残余应力分布规律研究

以火炮身管自增强处理为背景 ,根据炮钢材料实际的拉伸—压缩试验曲线和性能参数 ,将Bauschinger效应系数和强化效应系数作为加载阶段产生的相当塑性应变的函数 ,对厚壁圆筒自增强处理产生的残余应力分布规律进行了理论分析和实验研究。     

紫外光谱法分析火场残留物汽油成分

根据汽油燃烧有可能生成复杂的多环芳烃的特点,对火场残留物中可能存在的微量汽油成分进行了提纯,并利用紫外分光光度计对样品进行分析,通过分析总结实验得出的数据及图谱,可以证明紫外光谱法分析火场残留物中可能存在的汽油成分是一种快速有效的鉴定分析方法。     

一类半线性抛物型方程组解的爆破速率估计

研究了一类具有不同类型反应项的半非线性抛物型方程组初边值问题,这类模型主要描述两种物质燃烧过程中的热传递规律。通过运用古典计算技巧和偏微分方程的定性分析手法,得到了这类半非线性抛物型方程组初边值问题解的爆破速率估计。     

气态煤油超声速燃烧简化化学反应模型

为探究超燃冲压发动机燃烧室中煤油燃料燃烧的化学动力学过程，综合采用敏感性分析方法与路径分析方法，针对RP-3航空煤油三组分替代燃料的详细反应模型进行简化，建立一种适用于超声速燃烧流场数值模拟的新型26组分89反应简化燃烧反应模型。采用该简化燃烧模型对RP-3航空煤油替代燃料的点火、燃烧特性进行数值模拟，并与详细反应模型结果和试验数据进行对比校验。此外，将该简化燃烧模型与超声速燃烧流场计算方法相结合，数值分析了典型超燃冲压发动机燃烧室流场内化学动力学特性。研究结果表明：新型简化燃烧反应模型在不影响数值模拟精度的前提下，有效减少了反应组分与反应方程个数，提高了超声速复杂燃烧流场的数值模拟效率，并且能够准确获得烯烃、炔烃等重要中间燃烧产物以及小分子活性基团的空间分布规律，给出更全面的流场信息。     

油漆稀料燃烧残留物的薄层色谱分析

采用薄层色谱扫描分析技术对醇酸、硝基油漆稀料在不同载体下的燃烧残留物进行了研究。制备了不同载体上的油漆稀料燃烧残留物,并以三氯甲烷为萃取剂对残留物进行提取,得到分析样品;结果显示,不同成分的油漆稀料特征组分不同,而不同载体对特征组分Rf值影响不同;通过对油漆稀料燃烧残留物的薄层色谱扫描分析,可以帮助火灾调查人员准确、快速的判断火场中油漆稀料的存在,为鉴定油漆稀料放火火灾提供借鉴。     

带有中心预燃室的冲压发动机数值模拟研究

为提高低压条件下燃烧室点火和火焰稳定性能,设计了一种中心预燃室结构的冲压发动机。运用数值模拟方法对简化燃烧室内部的喷雾燃烧流场进行了分析。结果表明:随着燃烧室工作阶段的不同,预燃室尾部收缩段对内外涵气流相互作用的影响存在差异;由于局部压差的增大,预燃室取气口将出现局部加速效应;预燃室内流动过程受下游燃烧的影响。     

扁平大空间建筑烟气填充规律研究

采用理论计算和计算机模拟相结合的方法,研究了使用两种不同方式计算得到的扁平大空间建筑火灾烟气温度分布的特征和规律,并采用了将扁平大尺度空间划分为多个不同形式子单元的形式,对不同空间划分情形下火灾烟气温度和烟气层厚度的变化规律进行了研究,从而得出了扁平大空间建筑火灾烟气温度和厚度分布的规律,为研究此类建筑的烟气填充规律提供了一定的方法和思路。     

火场中A3钢的硬度与燃烧时间和温度关系的研究

模拟典型火灾温度——时间曲线,对热轧成的A3钢钢筋进行受热处理,测定在不同燃烧时间和温度下A3钢的硬度,给出了A3钢的硬度与燃烧时间和温度之间的定量关系,提出了运用测定A3钢硬度的大小,鉴定火场中不同部位的燃烧时间和温度的科学方法。     

强施放水成膜泡沫的质量损失模型与仿真

采用水成膜泡沫(AFFF)流运动和落点分布模型确定AFFF未到达火羽流前的质量损失,通过火羽流速度计算模型和质量损失临界速度建立了AFFF到达羽流上方的质量损失模型,并应用Fluent和FDS进行模拟仿真.计算结果表明:强施放水成膜泡沫的质量损失和AFFF的物化特性、流量、喷射距离、火场环境有关.该研究结论可以指导大型舰艇水成膜泡沫系统消防设计.     

火场中A3钢的晶粒度与燃烧时间和温度关系的研究

本文模拟典型火灾温度－时间曲线,对热轧成的Ａ３钢进行受热处理,测定在不同燃烧时间和温度下Ａ３钢的晶粒度,给出了Ａ３钢的晶粒度与燃烧时问和温度之间的定量关系,提出了通过测定Ａ３钢晶粒度的大小来鉴定火场中不同部位的燃烧时间和温度的科学方法     

狭长密闭空间油气爆炸燃烧数值研究

基于不同控制机理制约不同反应步骤的分步反应燃烧机理,建立了RNG k-ε湍流模型和层流有限速率/涡耗散燃烧模型直接耦合的燃烧模型,采用TVD有限体积法,对充满等体积油气预混气的狭长密闭空间油气爆炸燃烧发生与发展过程进行了数值模拟.为了验证模型的正确性,根据计算结果分析了爆炸流场出现的火焰、压力波和化学反应等特征.所得计...     

应用荧光法分析汽油燃烧残留物

通过应用三维荧光光谱法,对比分析了汽油、煤油、柴油及其燃烧残留物的三维荧光特征参数,主要分析了荧光峰位置、半峰宽、荧光发光区域分布、次峰与主峰的荧光强度比等,验证了荧光光谱法在鉴别火场汽油助燃剂燃烧残留物中的可行性,为火灾原因调查提供更多依据。     

自然补风对舰船单开口舱室排烟的影响

为研究自然补风的补风口面积对舰船单开口舱室排烟效果的影响,在一个全尺寸的舰船单开口模拟舱室内,通过改变补风口上沿高度从而改变补风口面积,分别以舱室人眼高度处温度、烟气层高度、能见度及燃烧时间作为衡量排烟效果的标准进行了实验。实验结果表明:排烟能够显著降低舱室温度、提高舱室烟气层高度与恢复舱室能见度。当补风口面积较小时,补风速度较大,舱内烟气与新鲜空气掺混剧烈,油池燃烧速率增加,此时舱室降温效果更为明显,而烟气层稳定高度较低,能见度恢复较慢。     

瞬态高强加热条件下含湿多孔介质传热传质模型研究

提出了瞬态高强加热下含湿多孔介质传热传质的新模型,模型包括的水分种类齐全、水分迁移机制全面,假设条件相对较少,考虑了非Fourier传热效应和非Fick传质效应。新模型通过具体的分区分析得到简化并更加实用。     

液体火箭发动机燃烧不稳定性分析与热释放声放大机理

应用计算流体动力学方法对液体火箭发动机燃烧室内高频不稳定燃烧现象进行了数值仿真。气相方程用欧拉坐标系下的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程组描述,液相控制方程用Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ坐标系下进行描述,湍流模型采用高雷诺数的ｋ－ε双方程模型。在燃烧室内加入正弦形脉冲扰动评定燃烧稳定性。引用Ｒａｙｌｅｉｇｈ热释放声放大机理对计算结果进行了分析,并对不同的扰动系数和液滴初始直径描出了燃烧稳定性极限图     

水雾粒径对灭火效果影响的模拟研究

针对B类火灾,应用火灾模拟软件FDS对庚烷液体可燃物燃烧进行模拟,探讨细水雾粒径对B类火灾的灭火效果,得出粒径为150μm的细水雾为扑灭B类火灾的最佳粒径。