基于CO/CO标识性气体早期火灾探测的实验研究

摘要

火灾探测包含两个层面的内容:首先是火灾特征物理量的检测技术研究,其次是基于探测原理采用何种算法才能最准确有效地探测到火灾.该课题着重于前者即探测方法的研究.传统的火灾探测思想是从火灾最直观的物理特征:烟、光、热着手进行研究的,但是这些方法无法实现早期的火灾探测,并且容易受到各种干扰环境的影响.该文从燃烧反应的一组基本方程式出发,结合并参考了有关的气体探测数据和文献,确立了以CO和CO<,2>作为早期火灾探测的标识性气体来探测火灾,从火灾燃烧产物中的CO和CO<,2>浓度为出发点,仔细地研究它们的浓度随时间变化的特性、不同结构和特性的材料中CO和CO<,2>的产生规律、以及燃烧空间状况对它们的影响等.设计出了气体探测的实验台架,分析讨论了明火和阴燃火之间的差别、气体浓度在扩散运动中的变化规律.以标准火和干扰源为实验对象,探讨了火灾和非火灾之间的区别.指出利用CO和CO<,2>的复合探测可以更加有效地探测到火灾.针对CO/CO<,2>空气采样气体因采样功率受限无法进行实际火灾探测工作,利用PVC管建立了大功率的旁路采样管道,运用流体力学的方法,计算出了管道的各个参数,理论和实践证明该方法是可行的,解决了气体探测吸气动力不足的问题.

目录

文摘

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致谢

第一章绪论

§1.1火灾产生的机理

§1.2火灾探测技术的发展和现状

§1.3基于CO、CO2气体的火灾探测

§1.4火灾探测的其他新方法和发展趋势

§1.5小结

第二章火灾探测标识性气体CO/CO2的确定基础

§2.1 CO/CO2作为气体探测的依据

§2.2吸气式CO/CO2作为气体探测的优越性

§2.3小结

第三章红外吸气式CO/CO2探测技术的原理

§3.1红外光谱简介

§3.2现有的气体探测原理和方法

§3.3红外气体分析的思想和原理

§3.4 CO2和CO作为气体探测的基本思想

§3.5 CO2和CO复合探测

§3.6小结

第四章红外吸气式CO/CO2火灾探测实验研究及分析

§4.1实验设计

§4.2明火和阴燃火

§4.3空间对CO2和CO的影响

§4.4气路对滞后时间的影响

§4.5真实火和干扰源的辨别研究

§4.6 CO、CO2的浓度分布规律及产生的量

§4.7结合气体探测的多元探测器

§4.8实验结果小结

第五章采样管路的改进以及管道参数计算

§5.1圆管内流体方程

§5.2管道的理论分析

§5.3改进前后的实验及其分析

§5.4小结

第六章全文总结和工作展望

参考文献

硕士其间发表的论文