热气溶胶灭火剂灭火介质扩散特性研究(2)
3.3 喷口口径对气溶胶灭火剂的影响 20
3.3.1 各喷口口径下的扩散过程 20
3.3.2 根据温度场分析扩散现象 22
3.3.3 喷口口径改变的烟气分析 23
3.4 燃烧速率对气溶胶灭火剂扩散的影响 25
3.4.1 各燃烧速率下的扩散过程 25
3.4.2 根据温度场分析扩散现象 27
3.5 本章小结 28
4 有火源时扩散特性分析 29
4.1 喷射角度为45°时的灭火实验 29
4.2 喷射角度为90°时的灭火实验 31
4.3 本章小结 34
结 论 36
致 谢 37
参考文献38
1 绪论
1.1 研究的目的与意义
热气溶胶灭火剂的GWP因子和臭氧消耗是零，成本也很低廉，是最合适的哈龙气体灭火系统替代品[4]。同时，就灭火效率而言，气溶胶灭火剂是卤代烷的4～6倍[1]。气溶胶灭火剂对扑灭 A 类、B 类火灾和电气引起的火灾十分有效，同时对烃类物质的灭火效果尤其明显。热气溶胶灭火剂，其灭火设备组成结构简单，而且不需要采用耐压容器储存高压气体，因为燃烧反应同时也提供了驱动能量，它可以以全淹没的方式灭火，细微的灭火颗粒可以绕过障碍物。常用的气溶胶是固体微粒悬浮于空气中形成的一种溶胶。产物中的固体颗粒大部分为粒径小于1μm，占 90%以上。这些细微粉尘呈电中性，很容易清除。灭火后残留的微粒粉尘只会对特定的设备造成一些损害。除此以外，气溶胶灭火剂成本低廉，市场前景广阔 [1]。正因为气溶胶灭火剂具有这些优点，其应用也越来越广泛。
对于气溶胶灭火剂而言，了解气溶胶灭火剂的扩散特性有重要的意义。研究气溶胶灭火剂施放后的扩散特性，对于加深其灭火过程的理解，促进其在消防安全领域的推广应用具有较大的意义。目前针对气溶胶灭火剂的研究主要集中在气溶胶灭火剂的制备与改性方法及其对灭火效果的影响，而对其施放后扩散特性及其灭火效果的研究较少。气溶胶灭火剂的扩散特性会直接影响气溶胶灭火剂的灭火性能。了解气溶胶灭火剂的扩散特性后，可以根据扩散特性设计最佳的施放条件，也可以有针对的修改气溶胶的组分，提高气溶胶灭火剂的性能。
因此，本文拟以设计的气溶胶灭火剂为基础，通过控制变量法，了解施放角度、喷口口径、燃烧速度以及有无火源四个条件对气溶胶灭火剂扩散特性的影响。通过对比不同条件下气溶胶的扩散特性，设计最佳的施放角度、喷口口径、燃烧速度，达到最优的灭火性能。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 气溶胶灭火剂的内涵
1.2.2 气溶胶灭火剂的研究现状
1.2.3气溶胶灭火剂扩散特性的相关研究现状
1.3 本文拟开展工作
本实验的主要目的是研究气溶胶灭火剂的扩散特性，经分析，影响气溶胶烟气扩散的因素主要有以下几点：1）灭火器摆放的角度；2）灭火器的喷口口径；3）药柱的燃烧速率；4）风速、温度等环境变量。对于这一多因素（多变量）的问题，主要采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，而只改变其中的某一个因素，从而研究这个因素对气溶胶灭火剂扩散的影响，分别加以研究，最后再综合解决。本文拟开展的主要工作如下：
（1）无火源时热气溶胶灭火剂扩散特性研究
在无火源的条件下，通过调节灭火器的放置角度，喷口口径以及灭火剂燃烧速率等因素，采用扩散过程摄像、温度场测定以及烟气分析等方法与手段，研究无火源时热气溶胶灭火剂扩散过程变化规律。
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