洁净热气溶胶灭火剂配方设计原理研究

摘要

热气溶胶灭火剂作为一种高效洁净的灭火剂，受到广泛研究。但是气溶胶灭火剂作为烟火药，通过燃烧反应释放灭火介质的同时也带来了不同程度的缺陷，比如燃烧温度较高，残渣量过大，有喷渣。本文通过探索新型烟火药剂的配方，来解决现存灭火剂的不足，并对其性能进行研究。
　　首先，本文基于配方设计原则，设计出以蔗糖为主要可燃剂的基础配方。通过研究配方在不同氧差值下的性能可以发现，当气溶胶灭火剂配方的氧差值在-12g时，配方的灭火效能高、残渣量小、对环境无影响且综合性能稳定。
　　随后，本文引入多层前馈神经网络(BP网络)结合遗传算法的预测模型，对配方的性能进行预测，并与单纯的BP模型进行对比;结果表明，BP优化模型具有更好的预示效果。该模型为灭火剂配方设计提供了一种快速优选的方法。
　　最后，本文对灭火剂火焰结构中燃烧粒子及气溶胶颗粒在火场空间的分布进行分析。研究显示灭火剂的燃烧火焰是由稠密微尺度燃烧粒子结合而成;通过气溶胶颗粒的分布模型可知:火场内，微尺度的气溶胶颗粒主要受到火焰对周围空气产生的卷吸作用，随空气流一起被卷入火焰区域，进而接触活性自由基。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．2 气溶胶灭火剂简介

1．3 气溶胶灭火剂灭火机理

1．4 国内外研究现状

1．4．1 国外研究现状

1．4．2 国内研究现状

1．5 本文的研究内容

2．气溶胶灭火剂配方研究

2．1 气溶胶灭火剂原材料选择

2．1．1 氧化剂选择

2．1．2 可燃剂选择

2．1．3 粘合剂选择

2．1．4 添加剂选择

2．2 气溶胶灭火剂配方设计原则

2．2．1 氧平衡

2．2．2 气体产物理论计算

2．2．3 固体产物理论计算

2．3 气溶胶灭火剂配方实验设计

2．3．1 实验药品及仪器设备

2．3．2 实验方法

2．3．3 气溶胶灭火剂的性能表征

2．4 气溶胶灭火剂配方性能实验

2．4．1 三聚氰胺作为主要燃烧剂的配方

2．4．2 蔗糖作为主要燃烧剂的配方

2．4．6 邻苯二甲酸氢钾作为主要燃烧剂的配方

2．4．7 改性剂设计实验

2．5 氧差值对于灭火剂性能的影响研究

2．6 气溶胶灭火剂热分解性能研究

2．7 本章小结

3．气溶胶灭火剂性能预测模型研究

3．1 人工神经网络

3．1．1 BP神经网络

3．2 遗传算法

3．3 BP网络结合遗传算法的预测模型(BP-GA)现状

3．4 模型的应用

3．5 本章小结

4．灭火剂燃烧特性及气溶胶颗粒沉降过程研究

4．1 气溶胶燃烧粒子分布分析

4．2 气溶胶颗粒灭火过程中的空间分布

4．3 本章小结

5．结束语

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和出版著作情况