第1章 緒論 ………………………………………………………………………1
1.1 細水霧滅火技術簡介和研究現狀 ………………………………………1
1.1.1 細水霧滅火技術簡介…………………………………………………2
1.1.2 細水霧滅火技術研究現狀……………………………………………7
1.2 含添加劑細水霧滅火技術簡介和研究現狀 ……………………………9
1.2.1 含添加劑細水霧滅火技術簡介………………………………………9
1.2.2 含添加劑細水霧滅火技術研究現狀 ………………………………9
1.3 小結 ………………………………………………………………………15
第2章 Cup-burner擴散火焰裝置的設計與滅火實驗………………………17
2.1 Cup-burner的設計 ………………………………………………………18
2.1.1 Cup-burner實驗繫統 ………………………………………………18
2.1.2 細水霧發生及控制繫統 ……………………………………………19
2.1.3 細水霧收集繫統 ……………………………………………………22
2.2 Cup-burner火焰特征 ……………………………………………………22
2.2.1 Cup-burner火焰特征實驗 …………………………………………22
2.2.2 Cup-burner火焰特征數值模擬 ……………………………………24
2.3 超聲霧化細水霧的粒徑及霧化效果 ……………………………………30
2.3.1 細水霧粒度分布 ……………………………………………………30
2.3.2 細水霧霧滴在氣流中的受力分析 …………………………………34
2.3.3 影響霧化效果的因素分析 …………………………………………36
2.4 細水霧抑制熄滅Cup-burner火焰的最小滅火濃度……………………39
2.4.1 細水霧抑制熄滅Cup-burner火焰的實驗研究 ……………………39
2.4.2 細水霧抑制熄滅Cup-burner火焰的數值模擬 ……………………42
2.5 小結 ………………………………………………………………………47
第3 章含鉀鹽添加劑細水霧抑制熄滅Cup-burner 火焰的有效性研究…49
3.1 含鉀鹽添加劑細水霧的Cup-burner滅火實驗…………………………50
3.1.1 含鉀鹽添加劑細水霧的粒度分布 …………………………………50
3.1.2 含鉀鹽添加劑細水霧的霧化效果 …………………………………51
3.1.3 含鉀鹽添加劑細水霧最小滅火濃度的確定 ………………………55
3.2 含鉀鹽添加劑細水霧化學滅火作用效能的描述………………………59
3.2.1 含鉀鹽添加劑細水霧抑制熄滅CH4火焰的熱機理 ………………59
3.2.2 含鉀鹽添加劑溶液熱容值的確定 …………………………………62
3.2.3 含鉀鹽添加劑細水霧化學滅火作用的量化 ………………………67
3.3 小結 ………………………………………………………………………71
第4 章含鉀鹽添加劑細水霧抑制熄滅Cup-burner 火焰機理的
熱力學分析 ……………………………………………………………73
4.1 含鉀鹽添加劑的熱行為 …………………………………………………74
4.1.1 TGA-DSC實驗方法 …………………………………………………74
4.1.2 含鉀鹽添加劑的熱分析實驗 ………………………………………74
4.1.3 含鉀鹽添加劑的熱分析動力學 ……………………………………79
4.2 含鉀鹽添加劑細水霧加熱產物分析 ……………………………………83
4.2.1 實驗方法 ……………………………………………………………83
4.2.2 不同溫度條件下含鉀鹽添加劑細水霧加熱產物表征 ……………85
4.2.3 不同濃度條件下含鉀鹽添加劑細水霧加熱產物表征 ……………93
4.2.4 不同溶質條件下含鉀鹽添加劑細水霧加熱產物表征 ……………94
4.2.5 不同含鉀鹽添加劑細水霧加熱產物晶粒生長動力學 ……………96
4.3 含鉀鹽添加劑細水霧在一定條件下的化學熱力學分析 ……………100
4.3.1 含鉀鹽添加劑細水霧滅火的一般過程 …………………………100
4.3.2 化學熱力學理論基礎………………………………………………102
4.3.3 化學熱力學分析……………………………………………………104
4.4 含鉀鹽添加劑粉體的Cup-burner滅火實驗 …………………………123
4.4.1 實驗裝置及方法……………………………………………………123
4.4.2 結果與討論…………………………………………………………125
4.5 含鉀鹽添加劑細水霧滅火有效性綜合分析 …………………………128
4.6 小結 ……………………………………………………………………131
第5 章含鉀鹽添加劑細水霧抑制熄滅Cup-burner 火焰機理的
動力學分析 ……………………………………………………………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 含氣態KOH的CH4/空氣混合物燃燒機理簡化模型 …………………137
5.2.1 CHEMKIN概述 ……………………………………………………137
5.2.2 CH4/空氣燃燒動力學簡化模型……………………………………139
5.2.3 含氣態KOH的 CH4/空氣燃燒動力學簡化模型 …………………141
5.3 含氣態KOH的CH4燃燒動力學機理分析 ……………………………142
5.3.1 含氣態KOH的CH4/空氣動力學簡化模型的可行性分析 ………142
5.3.2 含氣態KOH的CH4/空氣動力學簡化模型的敏感性分析 ………145
5.3.3 氣態KOH抑制CH4/空氣混合物燃燒過程的機理分析 …………150
5.4 溫度、濕度和大氣壓對滅火效率的影響 ……………………………156
5.4.1 環境溫度的影響……………………………………………………156
5.4.2 環境濕度的影響……………………………………………………157
5.4.3 大氣壓強的影響……………………………………………………157
5.5 小結 ……………………………………………………………………159
第6章 含鉀鹽添加劑細水霧在B類火中的應用 ……………………………160
6.1 含鉀鹽添加劑細水霧與B類火相互作用的實驗研究 ………………161
6.1.1 全尺寸滅火實驗工況下細水霧的滅火機理 ……………………161
6.1.2 全尺寸滅火實驗繫統的設計及實驗方法 ………………………166
6.1.3 實驗用B類火模型的燃料特性……………………………………173
6.1.4 純水細水霧與B類油池火相互作用實驗…………………………177
6.2 含鉀鹽添加劑對細水霧撲滅B類火有效性的影響 …………………181
6.2.1 含鉀鹽添加劑種類的影響…………………………………………181
6.2.2 含鉀鹽添加劑濃度的影響…………………………………………185
6.3 小結 ……………………………………………………………………188
第7章 含鉀鹽添加劑細水霧在F類火中的應用 ……………………………190
7.1 含鉀鹽添加劑細水霧撲滅食用油火的實驗研究 ……………………191
7.1.1 滅火實驗設備與方法………………………………………………191
7.1.2 食用油火的燃燒特性………………………………………………192
7.1.3 純水細水霧與食用油火相互作用實驗 …………………………194
7.1.4 含添加劑細水霧與食用油火相互作用實驗 ……………………197
7.2 含鉀鹽添加劑細水霧冷卻食用油的實驗研究 ………………………206
7.2.1 冷卻實驗設備與方法………………………………………………207
7.2.2 食用油的冷卻過程…………………………………………………208
7.2.3 沸溢層的影響因素…………………………………………………209
7.2.4 含鉀鹽添加劑細水霧對食用油冷卻過程的影響 ………………212
7.3 小結 ……………………………………………………………………215
參考文獻 …………………………………………………………………………217
