基于电晕法的荷电细水雾熄灭受限空间煤油火的实验研究

摘要

近年来，细水雾灭火技术在国内外得到广泛的应用和发展，含添加剂细水雾及超细水雾等灭火新方法的研究也相继出现。由于燃料燃烧过程中会产生大量自由基、阴阳离子和自由电子，因而本文使用荷电细水雾灭火这一新方法，通过电荷作用加强对燃烧的抑制，从而提高细水雾的灭火效果，丰富和完善细水雾灭火的理论与技术。
　　本文搭建了基于电晕法的细水雾荷电及测试平台，进行荷电实验并探讨。在不同的细水雾压力（0.6MPa、0.8MPa、1.0MPa、1.2MPa及1.4MPa）、相同电极不同极距（0mm、5mm、10mm、15mm及20mm）、不同电极相同极距（针状、环状及针环电极）及不同喷头（1/2 LNN-4-SS型空心锥喷头和1/2 LNN-S4-SS型实心锥喷头）四种条件下，测试荷电细水雾的荷电参数，分析荷电细水雾的荷电规律，并分析其机理。实验表明：较小的细水雾压力，较大的极距，采用针环电极及空心锥喷头，能够使细水雾得到较好的荷电效果，此时细水雾的荷质比最高。
　　搭建了基于电晕法的荷电细水雾熄灭受限空间煤油火的小尺度实验平台，进行灭火实验并探讨。通过改变电压，得到不同荷质比的细水雾，并在小尺度受限空间中进行灭火实验。为了研究荷电对细水雾灭火的影响，本文使用相同的喷头，喷头处压力始终保持在0.6MPa，此时对应的流量为0.391L/min，且喷头被放置在相同的位置，采用0mC/kg，0.5mC/kg，1.0mC/kg，1.5mC/kg，2.0mC/kg五种不同荷质比的荷电细水雾进行灭火实验，分析灭火时间、火焰温度以及火焰图像的变化规律。
　　本文实验结果及理论分析表明：荷电细水雾能够有效的熄灭煤油火，减少灭火时间，降低火焰温度，抑制火焰燃烧，其灭火效果比普通细水雾有了进一步的提高。

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1 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 细水雾的定义及其灭火机理

1.3 国内外研究现状

1.4 本文研究目标及内容

1.5 研究的技术路线

2 荷电细水雾的相关特性及理论分析

2.1 荷电细水雾的产生方法与机理分析

2.2 荷电细水雾特征参数及测试方法

2.3 荷电细水雾雾滴的受力分析

2.4 本章小结

3 实验装置与测试系统搭建

3.1 基于电晕法的细水雾荷电装置与荷质比测试系统

3.2 基于电晕法的荷电细水雾灭火实验平台及数据采集系统

3.3 本章小结

4 基于电晕法对细水雾荷电的实验研究

4.1 不同压力下细水雾荷电特性研究

4.2 相同电极不同极距条件下细水雾荷电特性研究

4.3 不同电极相同极距条件下细水雾荷电特性研究

4.4 不同喷头下细水雾荷电特性研究

4.5 电晕法荷电特性分析

4.6 本章小结

5 基于电晕法的荷电细水雾灭火实验研究

5.1 实验方法

5.2 不同荷质比的荷电细水雾灭火时间对比

5.3 不同荷质比的荷电细水雾作用下火焰温度变化情况

5.4 不同荷质比的荷电细水雾对火焰特性的影响

5.5 基于电晕法的荷电细水雾灭火机理分析

5.6 本章小结

6 结论

6.1 结论

6.2 创新点

6.3 存在的问题和展望

参考文献

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