含钾盐添加剂细水雾的灭火原理与工程实例

第1章 绪论 ………………………………………………………………………1
1.1 细水雾灭火技术简介和研究现状 ………………………………………1
1.1.1 细水雾灭火技术简介…………………………………………………2
1.1.2 细水雾灭火技术研究现状……………………………………………7
1.2 含添加剂细水雾灭火技术简介和研究现状 ……………………………9
1.2.1 含添加剂细水雾灭火技术简介………………………………………9
1.2.2 含添加剂细水雾灭火技术研究现状 ………………………………9
1.3 小结 ………………………………………………………………………15
第2章 Cup-burner扩散火焰装置的设计与灭火实验………………………17
2.1 Cup-burner的设计 ………………………………………………………18
2.1.1 Cup-burner实验系统 ………………………………………………18
2.1.2 细水雾发生及控制系统 ……………………………………………19
2.1.3 细水雾收集系统 ……………………………………………………22
2.2 Cup-burner火焰特征 ……………………………………………………22
2.2.1 Cup-burner火焰特征实验 …………………………………………22
2.2.2 Cup-burner火焰特征数值模拟 ……………………………………24
2.3 超声雾化细水雾的粒径及雾化效果 ……………………………………30
2.3.1 细水雾粒度分布 ……………………………………………………30
2.3.2 细水雾雾滴在气流中的受力分析 …………………………………34
2.3.3 影响雾化效果的因素分析 …………………………………………36
2.4 细水雾抑制熄灭Cup-burner火焰的*小灭火浓度……………………39
2.4.1 细水雾抑制熄灭Cup-burner火焰的实验研究 ……………………39
2.4.2 细水雾抑制熄灭Cup-burner火焰的数值模拟 ……………………42
2.5 小结 ………………………………………………………………………47
第3 章含钾盐添加剂细水雾抑制熄灭Cup-burner 火焰的有效性研究…49
3.1 含钾盐添加剂细水雾的Cup-burner灭火实验…………………………50
3.1.1 含钾盐添加剂细水雾的粒度分布 …………………………………50
3.1.2 含钾盐添加剂细水雾的雾化效果 …………………………………51
3.1.3 含钾盐添加剂细水雾*小灭火浓度的确定 ………………………55
3.2 含钾盐添加剂细水雾化学灭火作用效能的描述………………………59
3.2.1 含钾盐添加剂细水雾抑制熄灭CH4火焰的热机理 ………………59
3.2.2 含钾盐添加剂溶液热容值的确定 …………………………………62
3.2.3 含钾盐添加剂细水雾化学灭火作用的量化 ………………………67
3.3 小结 ………………………………………………………………………71
第4 章含钾盐添加剂细水雾抑制熄灭Cup-burner 火焰机理的
热力学分析 ……………………………………………………………73
4.1 含钾盐添加剂的热行为 …………………………………………………74
4.1.1 TGA-DSC实验方法 …………………………………………………74
4.1.2 含钾盐添加剂的热分析实验 ………………………………………74
4.1.3 含钾盐添加剂的热分析动力学 ……………………………………79
4.2 含钾盐添加剂细水雾加热产物分析 ……………………………………83
4.2.1 实验方法 ……………………………………………………………83
4.2.2 不同温度条件下含钾盐添加剂细水雾加热产物表征 ……………85
4.2.3 不同浓度条件下含钾盐添加剂细水雾加热产物表征 ……………93
4.2.4 不同溶质条件下含钾盐添加剂细水雾加热产物表征 ……………94
4.2.5 不同含钾盐添加剂细水雾加热产物晶粒生长动力学 ……………96
4.3 含钾盐添加剂细水雾在一定条件下的化学热力学分析 ……………100
4.3.1 含钾盐添加剂细水雾灭火的一般过程 …………………………100
4.3.2 化学热力学理论基础………………………………………………102
4.3.3 化学热力学分析……………………………………………………104
4.4 含钾盐添加剂粉体的Cup-burner灭火实验 …………………………123
4.4.1 实验装置及方法……………………………………………………123
4.4.2 结果与讨论…………………………………………………………125
4.5 含钾盐添加剂细水雾灭火有效性综合分析 …………………………128
4.6 小结 ……………………………………………………………………131
第5 章含钾盐添加剂细水雾抑制熄灭Cup-burner 火焰机理的
动力学分析 ……………………………………………………………134
5.1 PSR模型概述……………………………………………………………135
5.1.1 PSR模型的基本描述………………………………………………135
5.1.2 PSR模型的局限性 …………………………………………………136
5.2 含气态KOH的CH4/空气混合物燃烧机理简化模型 …………………137
5.2.1 CHEMKIN概述 ……………………………………………………137
5.2.2 CH4/空气燃烧动力学简化模型……………………………………139
5.2.3 含气态KOH的 CH4/空气燃烧动力学简化模型 …………………141
5.3 含气态KOH的CH4燃烧动力学机理分析 ……………………………142
5.3.1 含气态KOH的CH4/空气动力学简化模型的可行性分析 ………142
5.3.2 含气态KOH的CH4/空气动力学简化模型的敏感性分析 ………145
5.3.3 气态KOH抑制CH4/空气混合物燃烧过程的机理分析 …………150
5.4 温度、湿度和大气压对灭火效率的影响 ……………………………156
5.4.1 环境温度的影响……………………………………………………156
5.4.2 环境湿度的影响……………………………………………………157
5.4.3 大气压强的影响……………………………………………………157
5.5 小结 ……………………………………………………………………159
第6章 含钾盐添加剂细水雾在B类火中的应用 ……………………………160
6.1 含钾盐添加剂细水雾与B类火相互作用的实验研究 ………………161
6.1.1 全尺寸灭火实验工况下细水雾的灭火机理 ……………………161
6.1.2 全尺寸灭火实验系统的设计及实验方法 ………………………166
6.1.3 实验用B类火模型的燃料特性……………………………………173
6.1.4 纯水细水雾与B类油池火相互作用实验…………………………177
6.2 含钾盐添加剂对细水雾扑灭B类火有效性的影响 …………………181
6.2.1 含钾盐添加剂种类的影响…………………………………………181
6.2.2 含钾盐添加剂浓度的影响…………………………………………185
6.3 小结 ……………………………………………………………………188
第7章 含钾盐添加剂细水雾在F类火中的应用 ……………………………190
7.1 含钾盐添加剂细水雾扑灭食用油火的实验研究 ……………………191
7.1.1 灭火实验设备与方法………………………………………………191
7.1.2 食用油火的燃烧特性………………………………………………192
7.1.3 纯水细水雾与食用油火相互作用实验 …………………………194
7.1.4 含添加剂细水雾与食用油火相互作用实验 ……………………197
7.2 含钾盐添加剂细水雾冷却食用油的实验研究 ………………………206
7.2.1 冷却实验设备与方法………………………………………………207
7.2.2 食用油的冷却过程…………………………………………………208
7.2.3 沸溢层的影响因素…………………………………………………209
7.2.4 含钾盐添加剂细水雾对食用油冷却过程的影响 ………………212
7.3 小结 ……………………………………………………………………215
参考文献 …………………………………………………………………………217