民用飞机货舱细水雾灭火关键技术与实验验证

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作者：贺元骅、张辉、刘全义、杨锐、安凤林

出版社：清华大学出版社

本类榜单：教材

分类：教材 > 研究生/本科/专科教材 > 工学

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图文详情

ISBN：9787302644279
装帧：平装-胶订
册数：暂无
重量：暂无
开本：其他
页数：204
出版时间：2024-03-01
条形码：9787302644279 ; 978-7-302-64427-9

本书特色

本专著对标新一代民用航空器货舱环保型抑灭火系统轻量化设备研发、有效抑烟降温结果获得、持续抑灭火药剂浓度保持等机载应用工程技术需求，聚焦低气压/持续变气压环境机舱火行为、低驱动压力双流体细水雾雾化、低驱动压力双流体细水雾抑灭火机理等关键科学技术问题，全力推进新一代民用航空器机载抑灭火基础理论与关键技术研究。内容始终面向飞行中新一代哈龙替代抑灭火系统环保、轻量、兼容、低气压、雾化等重大工程技术需求要素，飞行中就是指航空器为起飞而关闭舱门到为卸载客货而打开舱门这一阶段，环保就是新一代机载抑灭火系统应不破坏大气组份，轻量即是新一代抑灭火系统应竭尽所能选择可减轻重量的技术，兼容即是新一代抑灭火系统应考虑采用航空器自身的供氮、供水系统资源，低气压即是航空器飞行中较低大气压力（101 kPa-60 kPa）和持续变动大气压。参考这些应用约束条件，项目组设定该项研究包括特殊火行为、新型雾化机理和抑灭火机理。特殊火行为是指在低气压及持续变动气压下诸如机舱等受限空间内，不同燃料火的高度、分区、温度、热辐射、烟气等特性；新型雾化机理是指低驱动压力双流体细水雾，在低气压环境及持续变压环境成雾机理、粒径速度、粒径颗粒大小和雾通量；变压抑灭火机理是指低驱动压力双流体细水雾，在低气压环境下雾滴弥散与障碍物、燃烧物之间的作用关系，以及细水雾在诸如机舱等受限空间的降温、抑烟的作用。具体采用小尺度、全尺寸实验和数值模拟等研究方法，首先研发轻型高效且匹配机载系统的新一代细水雾产生装置，解决水-氮气两相混合、激波谐振雾化等关键科学问题，获取相关作用原理及关键控制参数；其次，研发机载细水雾灭火抑火系统，基于雾场绕流及时空特性，确定不同布局、不同压力/温度变化下系统动态响应与优化策略；*后，基于康定机场（4290米）可模拟飞机起降环境的全尺寸增减压标准货舱实验平台，研究细水雾在接近真实飞控环境下的灭火机理，并揭示飞机近场过程中的复燃机理，获得性能优越可靠的原型系统。研究将揭示气液两相流与激波谐振的相互影响及成雾机理，低压及变压下水-氮气混合细水雾的灭火抑火机理和空间扩散规律。成果为研发中国自主知识产权的机载货舱细水雾灭火系统技术原型提供理论技术支持，提升我国大飞机国产化水平，并将为国际哈龙替代研究做出中国的贡献。

内容简介

本专著对标新一代民用航空器货舱环保型抑灭火系统轻量化设备研发、有效抑烟降温结果获得、持续抑灭剂浓度保持等机载应用工程技术需求，聚焦低气压/持续变气压环境机舱火行为、低驱动压力双流体细水雾雾化、低驱动压力双流体细水雾抑灭火机理等关键科学技术问题，全力推进新一代民用航空器机载抑灭火基础理论与关键技术研究。内容始终面向飞行中新一代哈龙替代抑灭火系统环保、轻量、兼容、低气压、雾化等重大工程技术需求要素，飞行中就是指航空器为起飞而关闭舱门到为卸载客货而打开舱门这一阶段，环保就是新一代机载抑灭火系统应不破坏大气组份，轻量即是新一代抑灭火系统应竭尽所能选择可减轻重量的技术，兼容即是新一代抑灭火系统应考虑采用航空器自身的供氮、供水系统资源，低气压即是航空器飞行中较低大气压力（101 kPa-60 kPa）和持续变动大气压。参考这些应用约束条件，项目组设定该项研究包括特殊火行为、新型雾化机理和抑灭火机理。特殊火行为是指在低气压及持续变动气压下诸如机舱等受限空间内，不同燃料火的高度、分区、温度、热辐射、烟气等特性；新型雾化机理是指低驱动压力双流体细水雾，在低气压环境及持续变压环境成雾机理、粒径速度、粒径颗粒大小和雾通量；变压抑灭火机理是指低驱动压力双流体细水雾，在低气压环境下雾滴弥散与障碍物、燃烧物之间的作用关系，以及细水雾在诸如机舱等受限空间的降温、抑烟的作用。具体采用小尺度、全尺寸实验和数值模拟等研究方法，首先研发轻型高效且匹配机载系统的新一代细水雾产生装置，解决水-氮气两相混合、激波谐振雾化等关键科学问题，获取相关作用原理及关键控制参数；其次，研发机载细水雾灭火抑火系统，基于雾场绕流及时空特性，确定不同布局、不同压力/温度变化下系统动态响应与优化策略；*后，基于康定机场（4290米）可模拟飞机起降环境的全尺寸增减压标准货舱实验平台，研究细水雾在接近真实飞控环境下的灭火机理，并揭示飞机近场过程中的复燃机理，获得性能优越可靠的原型系统。研究将揭示气液两相流与激波谐振的相互影响及成雾机理，低压及变压下水-氮气混合细水雾的灭火抑火机理和空间扩散规律。成果为研发中国自主知识产权的机载货舱细水雾灭火系统技术原型提供理论技术支持，提升我国大飞机国产化水平，并将为国际哈龙替代研究做出中国的贡献。

1机载细水雾研究进展
1.1机载抑灭火技术系统发展趋势
1.1.1机载哈龙替代抑灭火技术发展趋势
1.1.2飞机货舱哈龙替代灭火系统*低性能标准
1.2细水雾抑灭火技术系统发展概述
1.2.1低驱动压力细水雾雾场特性
1.2.2低驱动压力细水雾抑灭火有效性
1.2.3低驱动压力细水雾抑灭火机理
1.3机载细水雾抑灭火技术发展趋势
1.3.1机载细水雾抑灭火系统的组成及功能
1.3.2低驱动压力细水雾喷头研发
1.3.3机载细水雾抑灭火实验验证 2飞行中机舱火行为研究
2.1持续降气压火行为变化机理
2.1.1池火燃烧阶段划分
2.1.2耦合气压因素的质量损失速率模型
2.1.3耦合气压因素的火羽流分区模型
2.1.4火焰高度的非单调变化规律
2.2飞行中货舱多气压梯度池火行为
2.2.1货舱受限空间下池火燃烧及顶棚射流特性实验研究
2.2.2顶板倾斜角度对池火燃烧及顶板射流特性影响实验研究
2.2.3飞机货舱内倾斜顶板下油池火热辐射实验与模型研究
2.3飞行中机舱固体火行为
2.3.1固体纸箱火行为
2.3.2锂电池火行为
2.3.3飞机舱内典型内饰材料的火行为
2.3.4旅客行李火行为
2.3.5航空电缆火行为 3机载细水雾抑灭火技术原型试验系统研发
3.1低驱动压力双流体细水雾抑灭火系统技术需求分析
3.1.1民用飞机货舱细水雾抑灭火系统部件需求分析
3.1.2民用飞机货舱细水雾抑灭火系统机上环境需求分析
3.2低驱动压力双流体细水雾抑灭火技术系统
3.2.1系统主要技术性能
3.2.2系统调节工况设计
3.2.3系统主要构件
3.2.4系统控制设备
3.2.5系统控制设备和信号采集设备
3.2.6控制采集方式及性能
3.3低驱动压力双流体细水雾雾场特性
3.3.1雾滴碰撞动力学
3.3.2雾场特性 4低驱动压力双流体细水雾抑灭火实验研究
4.1低气压下狭小空间火灾抑灭火实验
4.1.1低气压抑灭火实验
4.1.2抑灭气溶胶火灾实验
4.2正常大气压下机舱环境大尺度抑灭火实验研究
4.2.1单喷头抑灭火实验研究
4.2.2多喷头联动抑灭火实验研究参考文献

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作者简介

贺元骅，男，1965年生，硕士，教授，中国民用航空飞行学院民航安全工程学院院长，民航首届科技创新领军人才。主要从事民航安全工程与管理等研究，侧重民机防火工程、机场消防工程和民航安防管理教学科研工作。主持在研科技部十三五重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目项、新工科项目、省部级重大科技项目等15项；主持完成国家软科学研究项目1项、国家自然基金2项，省部级课题1项；主持（学术负责）完成起草部委规章1部，主研完成部委规章1部。作为负责人获得省部级奖励5项，发表科研论文40余篇，申请国家发明专利10余项。

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