气凝胶消防救援服内衬的热阻计算

为提高消防救援服在高温环境中的穿着热舒适性能,探究消防救援服内衬热阻的理论公式推导和数值计算,推导得出粒径、导热系数、填充角度和热阻之间的关系,用Matlab作出三维模型图,表示热阻和三者之间的关系.结果 表明:当粒径越小,填充角度越小和导热系数越小时,热阻值越大;当填充颗粒的粒径一定时,等热阻线呈现抛物线趋势,且随着...     

消防服充填用弹性气凝胶球粒的力学性能

为保护消防员在救援活动中免受打击伤害,以Si O2气凝胶粉末、无氨乳胶和水为原材料,制备一种用于充填消防服隔热内衬的弹性气凝胶球粒。首先,探究弹性气凝胶球粒的力学传导机制;然后,测试其宏观形貌和微观结构表征及比表面积;最后,在不同的压力下进行力学性能试验。结果表明:弹性气凝胶球粒的微观结构相比气凝胶粉末更为紧致;当单个弹性气凝胶球粒受力,压力达到2 kN时,样品局部开裂,传递的力在1—5圈逐渐减小,但到第4圈时传递的力明显变小;当弹性气凝胶球粒整体受力时,经15 k N的压力作用后没有开裂现象,得出消防服隔热内衬应该以正六边形为单元填充中心球和1—3圈球。     

旋转火焰动力学特性的研究

在森林火灾中，出现旋转火焰的可能性很大。在大气环境中，由于局部温度的不均匀，从而导致气体的密度不均匀，这种气体密度的不均匀分布必然会在火焰内部和其周围环境之间产生一个压力差，引起气体的流动，同时由于火焰内部的斜压性，在受到地球Coriolis力的影响时，使火焰产生旋转，形成旋转火焰；同时，Coriolis力也会影响到旋转火焰的方向性。     

典型织物覆盖下软质聚氨酯泡沫火焰蔓延特性研究

为进一步认识软质聚氨酯泡沫(Flexible Polyurethane Foam, FPUF)的燃烧特性和火灾危险性,通过搭建小尺寸试验平台并开展多组试验,从火焰传播现象和传热机理角度分析底部通风条件与织物覆盖耦合作用对火焰形态、样品表面火焰温度、质量损失及火焰蔓延速率等FPUF燃烧参数的影响。结果表明：底部不通风时,覆盖织物涤纶含量越低,燃烧过程中卷缩程度越小,碳层残留物越多,其可隔绝氧气与阻碍热交换,对FPUF火焰蔓延及热解起到一定抑制作用;底部通风时,氧气充足,热交换过程相对自由,覆盖织物的涤纶含量对火焰蔓延及热解影响轻微;覆盖织物涤纶含量越大,热流峰值越大,火焰初期热量积累时间变短,对FPUF的燃烧起促进作用。结合熵值法与加权秩和法,对FPUF进行火灾危险性评价的结果表明,底部通风工况下覆盖涤纶织物的FPUF火灾危险性最大,底部不通风工况下覆盖棉织物的FPUF火灾危险性最小。     

磁场对扩散火焰特性的影响

通过磁场对扩散火焰特性影响的研究，可以发现磁场能够改变火焰的燃烧特性，使火焰的温度升高，而火焰的高度有所降低。这能使我们更精确地了解实际火灾过程中火焰的燃烧特性，掌握火灾的特点，为减灾和灭灾提供有益的参考。     

囊袋结构消防服内衬的力学特性研究

为保护消防员不受火场坠落物造成的伤害,设计制造1种具有缓冲功能的弹性囊袋结构内衬.基于万能材料试验机拉伸试验确定囊袋结构材料A剂与B剂的最佳比例为1:1;根据理想气体状态方程和弹簧模型推导得到囊袋内填充气压的最佳数值;以此为依据对囊袋结构内衬进行不同加载速率的压缩试验,得到应力应变曲线.研究表明:囊袋结构压缩曲线分为应...     

气凝胶消防服隔热层研制的可行性分析

为了减少火焰环境对消防员的伤害,基于消防服隔热层对消防员生命安全保障的重要性,运用对比描述的方法对现有隔热层进行了分析比较,探究了其优缺点和性能,提出了轻质且具有优异隔热性能是隔热层的发展趋势,通过对气凝胶性能的理论分析和服用性能分析,研究了利用气凝胶材料研制消防服的隔热层,结果表明气凝胶在服装领域应用已经比较广泛,在消防服领域中也已有初步应用,但用气凝胶研制消防服隔热层仍存在着一定的挑战。     

复杂背景环境下基于SSD_MobileNet深度学习模型的火焰图像识别研究

针对现有的火灾火焰图像识别方法在光照和红花等类似火焰干扰的复杂环境下存在错检和漏检的问题, 提出一种基于SSD_MobileNet的复杂环境火焰区域标记方法。首先,将深度卷积神经网络SSD300的基础卷积网络VGG16替换为MobileNet网络,应用深度可分离卷积,降低网络参数,进而构建一种火焰图像检测的SSD_MobileNet模型;然后,迁移第一次训练模型所有的卷积层参数,初始化新的待训练模型;最后,加入新的数据样本用于削弱光照、红花等干扰对象的影响。通过与SSD300、以及深度学习的目标检测算法Faster R-CNN和YOLOv3-tiny对比,实验结果表明,构建的火焰检测和火焰区域标记SSD_MobileNet模型的综合性能优于Faster R-CNN和YOLOv3-tiny模型,更适用于实时火焰检测领域。     

含水雾横向风作用下双喷口射流扩散火焰特性

为探究在横向风作用下不同超细水雾含量对双喷口射流扩散火焰燃烧特性的影响,利用高速摄像机拍摄火焰几何形态,分析不同喷口间距和横向风中的超细水雾含量对火焰形态演化、火焰长度和火焰吹熄极限的影响,并基于前人数学模型,推导与增长区域试验数据具有较好相关性的火焰拉伸长度变化的经验公式.结果 表明:随着横向风中雾通量的增加,双喷口...     

贫燃条件下氢气比例对甲烷/氢气预混气火焰传播的影响

为探究贫燃条件下氢气对甲烷/氢气混合气体火焰传播和传爆能力的影响,测定了甲烷/氢气混合气体的最大试验安全间隙(MESG),在安装波纹板阻火器的DN80管道试验装置上开展火焰传播试验。结果表明：在贫燃条件下,火焰速度受Ф和当量比的控制,当Ф增大时,当量比为主导因素,火焰速度降低;随Ф增加,混合气体的整体活性增大且在Ф小于25%时,火焰传播速度曲线变化相似,在Ф大于30%时,火焰传播速度曲线稳定性较弱,MESG快速下降,临界阻火速度降低,火焰无法在阻火器内淬熄,IIA类爆燃阻火器无法满足阻火需求。     

细水雾抑制固体燃料火焰辐射特性的研究

采用热电偶测温系统和热流辐射传感器等仪器对细水雾施加前后火场温度及辐射热流密度进行测量.研究了不同喷雾气压下固体燃烧场的温度及辐射热流密度的变化特性.结果表明,细水雾的蒸发冷却是影响火焰热辐射的一个重要因素.在实验基础上,建立了固体可燃物燃烧场辐射热流密度的计算模型,计算结果与实验结果较为吻合.     

水幕流场特性诊断与隔热性能的实验研究

水幕系统作为一种新型的防火分隔方法,其自身参数对隔热性能有着重要影响。该文利用DPIV技术测量水幕的流场特性,水雾粒子的速度场分布,研究了水幕流场特性随喷头压力的变化关系;通过小尺度热态实验研究了水幕的隔热性能。研究结果表明：增大水幕厚度有助于提高阻隔效率,但是并不成线性关系;增大水幕压力、流量,可以提高水幕的隔热效率。     

微乳化柴油火焰传播特性的试验研究

采用高速照相机记录火焰传播过程,并运用ProAnalyst软件分别对微乳化柴油的主火焰高度和闪火焰传播速度进行了测量和追踪分析。结果表明：各时刻的微乳化柴油主火焰均不是连续的,呈现“跳跃式”传播,并且主火焰的最大高度显著小于-10PD 的主火焰最大高度;微乳化柴油火焰传播的平均速度以及最大瞬时速度均远小于-10PD ,而 HS -10火焰传播的平均速度以及最大瞬时速度在3种不同含水量的微乳化柴油中也均为最小。微乳化柴油的阻燃防火性能明显优于-10PD 的主要原因是其中的水分对火焰燃烧产生了较强的抑制作用。     

聚磷酸铵对糖粉火焰传播特性的影响研究

为明确聚磷酸铵(APP)对糖粉粉尘火焰燃烧特性的影响,采用竖直开口方管道燃烧试验平台,研究不同质量分数APP对糖粉粉尘爆燃火焰特征、火焰速度、火焰温度等参数的影响,并采用热分析仪对糖粉及其APP混合物的热解行为进行了分析。结果表明:随着APP质量分数的增加,糖粉粉尘火焰的亮度逐渐降低;添加质量分数为6%的APP后,糖粉火焰在管道中的最大传播速度由17. 3 m/s降低到2. 8 m/s,火焰最高温度降低了46. 46%,糖粉热解残余量由0. 71%提高到16. 06%; APP对糖粉火焰抑制作用包括物理抑制和化学抑制,APP热分解反应可吸收燃烧反应中的热量,分解产物可捕捉提燃烧反应中的自由基,从而达到抑制糖粉火焰传播的目的。     

配电箱在火灾环境下的热响应特性研究

对建筑中广泛使用的低压配电箱在实际火灾条件下的导热过程进行了分析,借鉴现有规范中对排烟风机的耐温要求,估算了配电箱在280℃时需要的隔热板厚度。在一腔室内利用火源功率为700kW的油池火模拟实际火灾环境,对普通配电箱和加隔热板配电箱箱体温升特性进行了研究,分析了火灾环境温度变化对配电箱箱体、内部温度变化的影响规律,验证了配电箱保持连续工作30min的耐火设计要求。     

城市道路环境下新老驾驶人视觉特性研究

为研究新老驾驶人在城市道路环境下的视觉特性,以开发型汽车驾驶模拟器为试验平台,选用12名被试人员,用眼动仪对被试人员进行生理指标测试。运用统计学和数据挖掘方法对新老驾驶人的瞳孔面积、注视特性、扫视特性和回视特性进行了分析。结果表明:在城市道路环境下,新驾驶人的瞳孔面积变化剧烈;老驾驶人前瞻性机制和反馈机制表现明显,而新驾驶人只表现出具有反馈机制;新驾驶人对仪表盘、前方车辆的注视次数和注视时间较多,老驾驶人更倾向于对后视镜、标志牌、行人等信息的关注;新驾驶人的回视次数多,而老驾驶人回视次数少。在城市道路环境中新驾驶人与老驾驶人相比,视觉特性不稳定,受道路环境的影响较大。     

低压环境下RP-3航空煤油自燃特性研究

开展了低压环境下RP-3航空煤油的自燃特性研究,测试了101 kPa、80 kPa、60 kPa、40 kPa、20 kPa五种压力环境下航空煤油自燃点及着火延迟时间数据。结果表明,随着环境压力降低,自燃点升高,并基于谢苗诺夫热自燃理论,建立了耦合压力参数的自燃点预测模型。分析了环境压力对着火延迟时间的影响机制,建立了不同环境压力下的着火延迟时间预测模型。分析了GB/T 5332—2007标准在低压环境下测试存在的问题,并提出了相关改进方法。     

特长隧道环境下驾驶人注视转移特性研究

为了研究不同经验驾驶人在高速公路特长隧道环境下的注视转移特性,在高速公路特长隧道中开展实车实验,利用 iView X HED型眼动仪采集了32名不同经验驾驶人的眼动数据。运用动态聚类方法,对驾驶人注视区域进行划分,分析了职业与非职业驾驶员在高速公路隧道不同段与普通路段的注视转移规律与注意力分配特性。结果表明:相较于非职业驾驶人,职业驾驶员具有较强的注视前瞻性,且在隧道的不同段主要注视的区域因行车环境不同变化较小;驾驶人对同一目标需要重复注视才能提取足够的信息,且当行车环境复杂度增加或驾驶员驾驶经验不足时,重复注视概率增加;驾驶人在不同路段行车时,主要通过注视中间区域获取信息;行车环境与驾驶经验对驾驶人在中间近处、左侧区域及内后视镜区域的注视平稳分布存在显著的交互作用。     

水雾对气体火焰传播特性影响的实验研究

本文利用自行设计的传播火焰喷雾抑制实验系统研究了水雾对甲烷火焰传播特性的影响.结果表明,在一定范围内水雾对甲烷火焰传播的抑制效率随着水流量和火焰前方流场中水雾区流体速度的增加而增加.在甲烷爆炸反应过程中,水作为第三体或惰性液滴破坏其中的链载体,从而降低了甲烷爆炸的反应能力.