室内火灾旋转火焰影响因素试验研究

在小尺寸试验中重现了火灾火焰的旋转现象,并在没有外部鼓风的情况下,实现了旋转火焰自发产生。对室内火灾的旋转火焰现象进行了描述,得出旋转火焰具有自旋、根部变细、焰柱增长和旋转中心飘移等特征。并进一步分析了房间结构变化对室内火灾旋转火焰火灾危险性的影响,得出随着燃烧池面积的增大、门宽的减小及门高的降低,旋转火焰均呈增强趋势,而随着顶棚开口面积的增大,旋转火焰先增大后减小。     

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。     

水雾对丙烷气体火焰冷却压制作用的实验研究

为了深入研究水雾对丙烷气体火焰的冷却压制效果,构建了水雾对丙烷气体火焰的冷却压制平台,并对无水雾作用和有水雾作用下火焰燃烧区域附近温度进行了对比研究,结果表明:丙烷气体燃烧过程没有燃烧初级阶段,直接进入全面燃烧阶段;丙烷等气体燃烧极易出现顶棚射流现象,而地面附近处温度相对较低,同时丙烷气体火焰扑救困难,水雾只有100%隔离空气才可将气体火灾控制住。研究还发现,水雾具有良好的气体火焰冷却功能,但其产生的水蒸气对人员安全构成严重威胁。鉴于此,给出了丙烷等气体火灾扑救工作中需要注意的若干问题。     

聚合物材料热危险性分析

聚合物材料具有的易燃性或可燃性使其在实际应用中具有潜在的火灾危险性,正确分析评价聚合物材料的火灾危险性,对材料的安全使用和火灾预防与控制具有重要的作用。在综述文献的基础上,根据火灾危害的特征,对聚合物材料的引燃、热释放和火焰传播等热危险性进行了分析和总结,并提出了相应的预防对策。     

油料火灾爆炸模拟实验系统与测试技术

针对受限空间油料火灾爆炸发生、发展、控制、抑制实验的需要,研制了一系列模拟实验台架及关键参数测试系统。所研制的一系列模拟实验台架为各种工况的油料火灾爆炸模拟实验研究提供了完备的科研条件和支撑;研制的超动态数据采集与分析系统能对冲击波压力、瞬时温度、火焰识别、爆燃向爆轰演化(DDT)过程等进行连续捕捉、测试、分析;研制的基于紫外火焰探测、数字信号处理和网络化智能探测技术的油气爆炸火焰传播速度测试系统较传统的火焰传感器具有高灵敏度、零误报、探测距离远的特点。     

阴燃物质储存场所消防系统的设计

阴燃是一种蔓延缓慢无火焰出现的燃烧形式,阴燃火灾具有扑救难度大等特点.文章对阴燃火灾的产生机理、特点、产生条件作了阐述,并针对阴燃物质储存场所提出了消防给水系统的设计方案.     

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。     

军用油库油罐火灾消防虚拟现实仿真模型研究

军用油库火灾消防模拟训练系统可用于提高部队官兵的消防水平和指挥决策能力,真实感火灾及消防过程的仿真是模拟训练中重要的组成部分。为克服火灾模拟器对硬件系统要求高、可交互性低的缺点,提出并研究了油罐火灾工程模型和火灾消防工程模型。该模型建立了火焰形状、消防力量布置等与三维场景密切相关的数学模型;模型简单可靠,便于在消防三维场景中快速实现。最后通过实例在虚拟场景中进行了模型的仿真。     

基于图像处理的明火火灾探测研究

基于数字图像处理技术,实时采集火灾现场帧彩色图像,实时计算图像数据在空间分布上所包含的纹理特征信息——能量(CON)、熵(ENT)、相关(COR)、惯性矩(ASM),并提取火焰的形状,获得火焰特征参数——面积、周长、圆形度、重心.通过融合处理连续帧图像数据,量化得到纹理信息表示的现场环境状况和火焰特征参数表示的火焰形状及其不稳定性特征。这些特征参数在火灾发生时出现了明显的变化,呈现出一定的规律,利用这些规律可以在现代船舶上实现火灾图像探测报警。     

一种基于颜色分量离散度的火焰识别模型

针对在视频火灾探测中,传统的火焰颜色模型适应性差、易受环境因素干扰的问题,利用火焰的分层特性,将火焰颜色分量的离散度作为研究对象,选取颜色B分量标准差作为火焰和干扰源的判别依据,提出了一种新的火焰颜色模型。通过绘制大样本数据的ROC曲线确定了判断阈值的大小。实验证明:该颜色模型能够排除常见干扰源的影响,准确地进行火灾预警。     

轴系回旋振动的计算机测试系统研究

在设计研制轴系回旋振动模拟小平台的基础上,开发了以计算机为中心的测试分析系统。     

室内火灾轰燃喷出火焰的数值模拟研究

利用FDS软件等对小规模轰燃后火灾的喷出火焰进行了数值模拟,得到了喷出火焰的根部温度、平均温度、辐射热通量等重要参数的模拟结果;将这些模拟结果与同等条件下的实验结果进行了对比分析,发现二者之间比较吻合。研究表明：利用FDS等模拟喷出火焰的可靠性较高,根据模拟结果可以进一步研究喷出火焰的有关问题。     

测量火焰中氢氧基分布的激光诱导荧光技术

使用平面激光诱导荧光(PLIF)技术测量了不同火焰的氢氧基分布图像,简述了测量原理,讨论了影响测量结果的主要因素,并将测量结果与自发辐射测量结果进行了比较。对PLIF技术在燃烧过程研究中的应用进行了尝试,证明该技术是燃烧分析的有力工具。     

Bang-Bang控制方式旋转导弹气动特性数值分析

为研究Bang-Bang控制式鸭舵对旋转导弹气动特性的影响,在CFD软件中采用嵌套网格方法模拟导弹的旋转和鸭舵的偏转,对Bang-Bang控制式旋转导弹在不同攻角、马赫数和转速下的气动特性进行了数值模拟,得到了气动特性变化规律。研究表明,因鸭舵洗流方向的改变,耦合导弹自旋会导致弹体和尾翼的侧向力发生突变。通过与不控鸭舵的旋转导弹进行对比,采用Bang-Bang控制式鸭舵的旋转导弹的周期平均侧向力系数变小,周期平均法向力系数变大。由于侧向力的存在,导弹在一个周期内的合力会偏离竖直方向,合力偏离竖直方向的角度随着马赫数、自旋速率和攻角的增大而减小。     

捷联惯导位置更新中的多子样算法

以地理坐标系作为导航坐标系,推导了捷联惯导位置更新中的位置增量算法;提出了基于曲线拟合的多子样(二、三、四子样)涡卷补偿算法和位置旋转补偿算法.仿真结果表明,二、三、四子样涡卷补偿算法和位置旋转补偿算法都能有效地计算出涡卷补偿和位置旋转补偿值,并且二、三、四子样涡卷补偿算法和位置旋转补偿算法的精度依次提高.     

A study of flames with millimeter-wave radiation

It is a valuable issue to explore whether a flame can radiate microwaves, in spite of the electric field formed in the flame. Presented herein is an experimental study on a series of flames with millimeter-wave radiation in the combustion of pyrotechnic films. The pyrotechnic films were composed of ultra-fine red phosphorus (P), sodium nitrate (NaNO₃), Polyvinyl Alcohol (PVA) and some additives such as chopped carbon fibers (CFs) and aluminized glass fibers (GFs). The combustion temperatures and millimeter-wave radiation signals of the flames were measured, the millimeter-wave emissivity and spectral radiant exitance were calculated to describe the millimeter-wave radiation intensity. The results demonstrate that the flame of the pyrotechnic films based on P/NaNO₃/CFs can radiate millimeter waves, and different materials and their proportion have a great effect on the millimeter-wave radiation intensity.     

多击痕轮廓最小外接圆法测量击针偏心度

针对两个以上的击痕会有重叠不利于单个击痕轮廓圆拟合的问题,提出了一种通过测量多个击痕整体轮廓的最小外接圆来实现火炮击针偏心度检测的方法。首先,对药筒进行单次击发,获得底火上单个击痕的图像,并拟合出单个击痕的圆半径;然后,再对药筒进行不少于3次的击发,任意两次击发之间药筒的旋转角大致相同;最后,对底火上多个击痕的图像进行处理得到其整体轮廓,并解算出该轮廓的最小外接圆半径。轮廓最小外接圆半径与单个击痕圆半径之差即为火炮击针偏心度。采用蒙特卡洛方法仿真结果表明:新方法不受药筒旋转的转角误差和击针偏心度大小的影响,测量均方差数值稳定。仿真结果验证了该方法的可行性和有效性。     

结合局部描述和拓扑约束的直线段匹配算法

针对弱纹理目标匹配问题,提出了一种基于直线局部邻域梯度信息和全局结构信息的直线匹配算法:对均值标准差直线描述符进行改进用于初始匹配;利用直线间的全局拓扑结构滤除误匹配;利用迭代拓扑滤波寻找更多的匹配,同时引入全局角度约束提高算法效率并进一步滤除错误匹配。实验表明,在光照变化、图像旋转、图像模糊、尺度变换、视点变化等条件下,该方法都具有很强的鲁棒性,并在匹配效率和准确度上优于现有的两种比较流行的方法。     

应用全站仪综合测量火炮偏离角及俯仰半径

提出一种应用全站仪进行火炮偏离角和俯仰半径的综合测量方法。应用最小二乘原理拟合出火炮俯仰半径,然后解算出火炮偏离角,并用Monte Carlo方法分析了测量结果的精度。结果表明:全站仪高低角和火炮仰角的测量精度均对火炮偏离角和俯仰半径的测量结果无明显影响;全站仪测距精度对火炮俯仰半径测量结果的影响较大;全站仪水平角测量精度对火炮偏离角测量结果的影响明显。该方法在现场操作时需要重点关注全站仪水平观测角和测距的检测精度。