棉垛早期阴燃火灾特性及棉花仓库主动吸气式复合探测研究

以棉花仓库消防安全为背景,在火灾探测标准燃烧室内开展了棉花垛早期阴燃特性试验和吸气式复合探测试验研究。分析棉花垛早期阴燃过程中的质量损失、烟气浓度以及图像特征变化,以棉花垛顶部着火为例,归纳了阴燃过程大致包括水平蔓延及竖直蔓延两个阶段,并分析了各阶段特性。利用吸气式复合烟气诊断,分别记录了吸气管道出口的CO体积分数变化以及吸气式探测器的输出信号。结果表明,CO的响应时间明显快于吸气式探测器且几乎不受采样孔位置的影响。由于阴燃温度低,羽流湍浮力相对较弱,而CO气体密度远小于烟颗粒密度,在吸气管道中表现出更好的迁移性。因此,针对大空间棉储仓库,可以采用吸气式感烟火灾探测器与CO气体探测器相结合的复合探测手段,也可以考虑在传统吸气式探测器内部整合CO探测部件以提高探测报警速度,同时有效降低误报、漏报率。     

拉萨高原环境点型感烟探测器工程参数调整研究

气压对燃烧过程影响显著,常压环境下的火灾探测器标准不适用于高原环境.以高原环境下的点型感烟火灾探测器为研究对象,根据合肥及拉萨两地的国标探测器正庚烷标准火测试对比试验,研究高原环境对火灾烟气及点型离子、光电感烟探测器响应规律的影响.结果表明,对于相同火源,光电感烟探测器在高原环境下的响应明显弱于常压环境,而离子感烟感测器所受影响相对较小.依据试验结果,提出高原环境下点型感烟探测器的工程参数调整建议.     

多因素下小尺度油罐火燃烧速率的研究

以正庚烷为研究对象,开展了不同因素耦合作用下小尺度油罐火燃烧特性的实验研究。结果表明:在不改变其他工况条件下,开口因子直接影响燃料燃烧速率,发现不同开口因子下燃烧速率与全开口下燃烧速率之比始终正比于对应的开口面积之比,且之间存在着相应的关系式。在实验所测两种液位6cm和8cm下,其燃烧速率变化不大,由此可发现,在该实验液位下油罐火液位高度不是影响燃烧速率的主要因素。在不同的风速下,随着风速的增加燃烧速率逐渐增加并趋于一定值,且不同开口因子下风速对燃烧速率的影响程度不同。风速对开口因子大的油罐燃烧速率的影响小于开口因子较小的油罐。     

TF5池火平均质量损失速率简化模型及其高原环境下的适用性研究

通过池火在常压环境下燃烧时的质量损失机理分析,对火灾探测中欧洲标准试验火TF5(正庚烷池火)归纳推导出以辐射热反馈为主导的质量损失速率简化模型,并推广到拉萨高原低压环境.该模型建立了TF5池火平均质量损失速率与火焰温度四次方的正比关系,通过对火焰温度的测量,确定燃料液面所受的辐射热反馈功率,从而推算出燃料的平均质量损失速率.同时结合合肥及拉萨两地的TF5标准火实验,对模型进行了验证,实验结果表简化模型能够反映出不同气压下TF5池火燃烧的主要过程.     

封头拼接焊缝射线检测

本文阐述分析了封头焊缝射线探伤实践中遇到的底片影像边蚀问题,同时提出解决的方法。     

低压下高温导线电流过载喷射着火研究

以聚全氟乙丙烯(FEP)高温阻燃材料为绝缘层的电缆电线,在航天器中有着较广泛的应用,但是关于它们短路过载引起的着火却少有研究。通过低压实验舱模拟微重力下的弱浮力环境,对过载电流下的FEP高温导线的着火现象进行了研究。实验结果表明,由于FEP导线热容高,热解过程中,会在绝缘层与线芯之间积聚热解气体,形成气泡,随后气泡破裂发生喷射着火现象;随着环境压力的增大,FEP热解气泡的宽度逐渐增加,而气泡高度逐渐减小;实验段导线中间位置所受拉伸应力最大,喷射着火发生在中间位置的概率最高;相同氧气浓度下,着火能量随着压力的增加而逐渐降低,而增加氧气浓度则会使着火能量降低。     

气体传感器及其在火灾探测中的应用

主要介绍半导体，红外吸收和电化学气体传感器以及发展中的智能气体传感器的工作原理、结构形成及性能特点，阐述了这几种气体传感器在火灾探测中的应用状况，并提出多传感器火灾探测属性融合结构采用特征层数据融合结构模型，给出实用有效的指数窗口算法和相应的硬件设计。     

室内多因素条件下香烟颗粒粒谱动态分布特征

烟颗粒粒径分布和浓度变化是探测香烟阴燃火灾初期的重要参数,研究香烟阴燃过程烟颗粒粒谱分布对火灾探测具有指导意义。实验通过在室内有风条件下展开,研究风速、位置、时间、烟源等因素对烟颗粒的粒径分布和形成规律的影响。结果表明:1随着时间的推移,GMD(Geometric Mean Diameter,几何平均直径)变大,烟颗粒数量浓度增加,但粒谱分布逐渐趋于稳定。2风速对颗粒粒谱形成的影响较为复杂,随着风速的增加,气流扰动加剧,烟颗粒浓度增加,GMD有减小的变化趋势。3在不同的位置,有风条件下烟颗粒随着气流迁移,最终在壁面处进行积累,离烟源越远位置,沿着风速方向浓度和GMD均变大。4烟颗粒的初始浓度也影响烟颗粒粒谱分布和运动特征,烟源数量越多,初始浓度越大,形成的烟颗粒浓度和GMD越大。     

近墙乙醇池火热反馈对燃烧速率的影响

为了定量评估近墙乙醇池火燃烧的危险性,根据乙醇池火燃烧辐射热平衡方程,建立了简化的墙体点源辐射计算模型,与火焰高度、近墙距离等参数相关联,进而得到近墙乙醇池火墙壁热反馈下燃烧速率的理论增量,并考虑到火焰辐射的增量对燃烧速率的影响,计算得到火焰对燃烧速率的理论增量。同时,在标准燃烧室进行了5种尺寸、不同近墙距离的方形乙醇池火的验证试验。结果表明,近墙乙醇池火的平均火焰高度和燃烧速率随油盘直径增大而增大,随距墙边距离减小而增大。与距墙边30 cm的墙边火平均火焰高度相比,紧贴墙壁的平均火焰高度上升16%~20%;与距墙边30 cm的墙边火燃烧速率相比,紧贴墙壁的燃烧速率上升12%~16%。乙醇墙边池火的燃烧速率理论增量与实际测量值的偏差在5%~34%,二者具有较好的一致性,充分说明近墙乙醇池火燃烧速率的增量主要是墙壁的热反馈和火焰的热反馈共同作用的结果。     

低气压下火焰视频图像特征研究

为了进行非密封飞机机舱内视频火灾探测技术的研究,借助中国科学技术大学QR0-12步入式环境低气压试验舱开展低气压下(100kPa,90kPa,70kPa,50kPa和30kPa)火焰视频图像特征研究。在实验舱中用正庚烷作为可燃物进行点火实验,拍摄火焰视频,研究低气压环境下火焰的颜色、空间变化、运动、相对稳定性、边缘粗糙度、相邻帧火焰区域面积变化率、面积重叠率、相关性特征。实验结果表明,火焰的颜色、空间变化特征不会随气压变化而变化;而火焰动态特征等都会因气压的不同而发生变化。因此,火焰的颜色和空间变化特征在低气压环境中仍可用于火焰区域分割和识别,而其他动态特征会随着气压发生变化,不能用常压下的方法来训练分类模型,但仍可以用以区别火焰和静止的疑似区域。