喷出火焰引起可燃性墙面燃烧问题的研究

应用传热学的有关知识,从理论上分析了通过外墙窗口喷出的火焰对可燃性墙面的引燃及墙面上的火焰传播等问题,并对这些问题进行了实验研究,结果表明：喷出火焰比较容易引燃可燃性墙面,使墙面上出现垂直向上的火焰传播现象。     

基于图像的火焰锋面法向速度场测量研究

火焰锋面是火焰的重要组成部分,反映了火焰的燃烧特性。针对传统方法测量火焰锋面速度场分辨率较低的问题,提出来了基于图像法测量火焰锋面法向速度场的方法。使用高速相机拍摄了多帧连续图像,提取火焰锋面,通过最小二乘法拟合锋面的切线,从而计算出每个点的法向速度,并进一步分析了火焰振荡的性质。实验表明该方法能够有效测量双瓦楞纸板产生的火焰在不同时刻的速度场,具有高分辨率、全场测量的特点,为其进一步推广提供了实验基础。     

小麦淀粉粉尘云火焰传播特性研究

为探究受限空间内小麦淀粉粉尘爆炸燃烧特性,利用自行设计的小尺度粉尘爆燃试验平台、高速摄影系统、微细热电偶等对管道内小麦淀粉粉尘爆燃过程进行试验研究,分析粉尘云质量浓度对火焰传播特性影响。试验结果表明,小麦淀粉粉尘爆燃火焰表现出明显非均相燃烧特性;随粉尘云质量浓度增加,管道内火焰传播速度和火焰峰值温度均表现出先增大后减小的特征,该试验条件下,在粉尘云质量浓度为520 g/m~3时达到最大值;当粉尘云质量浓度低于520 g/m~3时,粉尘火焰的最大火焰传播速度与火焰峰值温度线性相关。     

火焰旋涡形成机制和运动形态分析

火焰旋涡研究在防火中是重要的课题。本文从涡量输运方程出发,讨论森林火灾中火焰旋涡形成机制、类型和运动形态,其结果可作为进一步研究飞火传播２规律和防止火灾蔓延的基础。     

丙烷扩散火焰燃烧光谱特性研究

为实现烃类火灾事故的光谱辨识,对丙烷火焰燃烧初期过程中的光谱特性进行实验研究,利用拉曼光谱仪等设备采集、提取丙烷扩散火焰光谱数据。分析燃烧初期OH~*,C₂~*,CH~*,H₂O分子谱带范围及特征峰值分布特性,揭示谱带光谱特征强弱的主要原因,阐述沿火焰轴向与径向C₂~*,CH~*以及H₂O分子光谱峰值强度的分布特性。研究结果表明：丙烷火焰特征光谱主要分布在可见光与近红外波段,250～380 nm的近紫外波段光谱强度较弱。C₂~*的509.4,512.8,810.5 nm特征谱带,CH~*的431.4 nm谱带以及H₂O分子的586.2,652.2 nm处振动-转动谱带可作为丙烷火焰燃烧的关键特征光谱,为烃类火灾的早期识别与防控提供光谱实验依据。     

黄磷燃烧特性实验研究与理论分析

基于黄磷燃烧特性实验,对黄磷燃烧的动力学现象进行了实验研究和理论分析。通过观察不同燃烧表面积的黄磷燃烧动力学现象,获得了黄磷的燃烧特性参数,并利用池火模型对黄磷燃烧实验进行了理论分析。研究结果表明：固定表面积的黄磷燃烧时,黄磷的质量损失速率可近似视为某一恒定值,黄磷的质量损失速率与燃烧表面积有关。黄磷燃烧实验火焰最高温度约为1000℃,火焰高度与燃烧表面积有关。池火模型可以对黄磷的燃烧特性参数进行预测和分析,池火模型所预测的火焰高度与实验数据基本相吻合,相对误差小于7％。     

丙烷/空气拉伸火焰传播稳定性实验研究

为了揭示空气中丙烷火焰传播特性,利用纹影系统记录了预混气体小能量点火条件下火焰形成与传播过程,得到了火焰表面的微观结构特征,分析了混合气体火焰的稳定性及其影响因素。结果表明:丙烷/空气混合物火焰发展过程及其表面微观特征与浓度直接相关;当混合物浓度接近爆炸上下限时,火焰扩展速率整体不大于0.5 m/s,燃烧区域向上漂浮,浮力成为影响火焰失稳的主导因素;当混合物浓度靠理论配比时,火焰呈规则球形扩展,火焰稳定性按照先减弱后增强的趋势发展,火焰表面褶皱的形成及演化规律是热扩散不稳定性和流体力学不稳定性共存与竞争的作用结果。     

苯蒸气爆炸/燃烧火焰传播特性研究

为探究苯蒸气爆炸/燃烧火焰传播特性,在自主设计加工的长度1 m的透明可视化爆炸试验管道内,开展不同浓度苯蒸气的爆炸/燃烧试验,利用高速摄像仪拍摄管道内不同浓度苯蒸气爆炸火焰传播图像,并对比研究火焰图像。结果表明:低浓度苯蒸气-空气预混气体点燃后发生剧烈爆炸反应,随着苯蒸气浓度的升高,剧烈爆炸反应转为温和燃烧反应;火焰传播平均速度随苯蒸气浓度的增大而增大,在苯蒸气体积分数为2.8%时,火焰传播平均速度达到最大值,之后,随着苯蒸气浓度的增大而减小;低浓度苯蒸气爆炸火焰传播过程经历了急剧加速、急剧减速、缓慢加速和缓慢减速4个阶段,高浓度苯蒸气火焰传播速度基本保持不变,火焰形态与火焰传播速度密切相关。     

高原乙醇油池火燃烧特性实验研究

为研究低压条件下油品燃烧特性,以乙醇油池火为研究对象,搭建高原油池火实验平台,研究不同油盘直径下乙醇油池火燃烧规律,分析燃烧速率、火焰高度和火焰脉动等参数随时间的变化规律。研究结果表明：低压条件下的乙醇油池火,燃烧速率小于同等尺度常压条件下的油池火燃烧速率;乙醇油池火的燃烧速率随油盘直径增加变化不明显;火焰高度随油池直径增加呈现显著上升趋势,并拟合推导出适用于低压乙醇池火的火焰高度公式;火焰脉动频率随油池直径增大而减小,并给出火焰脉动与油池直径的经验公式。研究结果可丰富低压乙醇燃烧的油池火实验数据,为低压乙醇油池火的风险评估提供参考。     

水雾抑制气体爆炸火焰传播的实验研究

利用自行设计的全程透明的火焰加速管系统和细水雾实验系统,对不同水雾条件下的气体火焰传播现象进行了实验研究.运用光电传感器与CCD摄像技术,笔者分析了不同水雾条件下的甲烷预混气体火焰传播速度、传播火焰阵面轨迹;探讨了水雾抑制气体火焰传播的机理及条件.实验发现了在一定条件水雾作用下的气体传播火焰阵面拉伸与火焰驻留的现象与条件,实验结果表明:水雾对气体爆炸火焰传播的抑制是由于水雾作用于火焰阵面反应区,降低了反应区内火焰温度和气体燃烧速度,减缓了火焰阵面传热与传质的进行,从而使传播火焰得以抑制;而水雾对气体爆炸火焰传播的抑制效果与水雾通量、雾区浓度、水雾区长度以及火焰到达水雾区的火焰传播速度有关.     

密闭容器内微米级铝粉爆炸实验研究与数值模拟

对微米级铝粉在1.3 L Hartmann管中的爆炸特性进行了实验研究.分析了最大爆炸压力pmax及最大压力上升速率(dp/dt)max与延迟点火时间t、粉尘浓度c、粉尘粒径d的关系.基于CFD计算软件Fluent 6.3建立了Hartmann管内微米级铝粉爆炸数值模拟模型,分析了火焰发展过程,将pmax、(dp/dt...     

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。     

容积式受限空间油气爆燃火焰特征的实验研究

根据容积式受限空间油气爆燃火焰特征实验研究的需要,设计了实验系统,进行了不同油气体积分数下的油气爆燃模拟实验。基于实验所得的瞬时火焰信号数据与火焰图像,分析了不同油气体积分数下容积式受限空间内油气爆燃的火焰形态结构、传播速度、强度与持续时间等主要行为特征,所得结果对探索油气爆燃机理与基本规律具有重要参考意义。     

超高石灰铝法处理酸性矿井水的实验研究

酸性矿井水成分复杂、产量大,是严重的矿山环境问题,也是处理难度大的污废水体。采用超高石灰铝法,通过分别投加Ca O和Na Al O2对实验室配置的模拟酸性矿井水进行处理。实验分析溶液p H值、药剂投药比、初始浓度以及反应温度等因素对氯离子和硫酸根去除率的影响。结果表明,当Cl-的质量浓度为2 500 mg/L,SO2-4质量浓度为1 500 mg/L时,搅拌温度40℃,投加Ca O和Na Al O2的量分别为4.0 g和1.0 g,滴加Na OH调节p H值为10,搅拌15 min,Cl-,SO2-4去除率分别为87.9%,96.0%。     

基于彩色图像的林火图像火焰分割研究

结合实际林火图像的特点,提出了一种基于彩色图像分割策略的林火图像的火焰分割算法。该算法首先将图像转化为HSI彩色模型,然后根据各个分量的特点进行分割,并且进行了仿真实验,实验结果表明此算法能够很好地将火焰从复杂的背景中分割出来,克服了基于灰度图像分割不能准确分割烟雾和火焰的弊端,为今后对林火图像进一步分析提供了良好的基础。     

新型阻燃防护服的研发及其性能测试

本文对使用新型纤维材料研发阻燃防护服装的主要工艺,包括各层面料的选择、层次的搭配,参数的确定以及不同层次间的复合进行了分析。同时还对阻燃防护服装应该达到的国家及国际标准、在进行测试时所需要的仪器及测试方法、阻燃防护服装应达到的性能指标进行了详细介绍。     

电解铝生产环境负荷分析和预测模型研究

利用生命周期评价的分析方法,对铝电解生产过程中资源消耗、能源消耗和污染物排放进行了分析,采用等效环境指数计算了铝电解生产过程中的环境负荷,并分析了各因素对环境负荷的影响,其中氟化盐的投入量对环境负荷影响较大.运用神经网络对铝电解生产过程的环境负荷进行预测,在负荷预测过程中,首先对样本数据进行归一化处理,然后采用BP算法对神经网络进行训练.最后用训练好的网络进行预测,将预测结果与实际数据进行比较,证明具有较好的预测效果.     

可吸入性粉尘电凝并效应的实验研究

可吸入性粉尘对环境、人体具有较大的危害,但由于粒径小而难以被除尘器直接捕集。电凝并是通过电场的作用使粉尘粒子荷电而发生凝并,使之有效直径增大从而便于捕集的简单、易行方法。研发采用偶极荷电凝并器并利用重力沉降作用测试可吸入性粉尘电凝并效应的实验装置,在测试段设置沉降板放置若干载玻片作为取样点。采用粉煤灰为实验样品,分别在未荷电、电压18 k V,20 k V 3种状态下进行对比实验研究。实验结果表明,研发的实验装置可以有效测试粉尘在测试段的沉降效果,显微镜直接观察和图像粒度分析处理以及中位径分析表明,荷电凝并后的粉尘粒径明显增大,大粒径粉尘百分比明显提高,平均粒径亦有所增大,且电压越高,效果越明显。     

不同阻燃剂的聚氨酯泡沫材料阴燃特性研究

为了解添加不同阻燃剂的聚氨酯泡沫材料的阴燃特性,对聚氨酯泡沫材料一半干燥一半采用添加Mg Cl2、防老剂、质量分数为10%的水三种情况进行阻燃处理。各次实验结果表明,添加Mg Cl2的材料阻燃效果较好,温度传播到含有添加剂的材料时,由于材料的阻燃性吸附阻止氧气的传播导致没有发生阴燃向有焰火的转化;当传播到有防老剂材料时,由于防老剂的阻氧导致氧气量缓慢减少,在接触后的前期由于氧气量变化缓慢导致气相反应的出现,随着氧气量减少,阴燃结束;当传播到含水材料时,温度出现下降同时阴燃传播速度变慢,但是阴燃仍然能够维持,最后由于氧气的大量进入转化为有焰火。     

露天矿粉尘源强分析及贡献率实验研究

针对某露天矿山实际情况,结合粉尘污染扩散理论,应用函数拟合与数值计算的方法,对该露天矿钻孔、爆破、铲装、汽车运输、倾倒作业产尘点的源强进行测定与分析,研究不同粉尘源对总产尘量的贡献率。分析得到爆破作业的产尘贡献率最大为98．145％,除爆破以外汽车扬尘为最主要设备产尘源。