基于气液耦合的中等尺度甲醇池火数值模拟

本文提出了一种模拟池火的气液双向耦合的三维数值模型。该模型通过直接求解油池内部对流流动和气液共轭耦合传热确定池火的蒸发速率。气相区域利用大涡模拟方法求解经滤波过滤的三维可压缩N-S方程组,液相区域使用三维不可压缩层流控制方程求解流动,两相交界面处通过基于“薄膜理论”的蒸发模型及共轭传热方法求解传质传热过程。通过甲醇池火实验验证模型的准确性。计算结果表明该模型能准确计算燃油蒸发速率,由马兰戈尼效应诱导的液相内部对流运动对池火蒸发速率有一定影响。     

低频声波激励下乙醇池火燃烧特性研究

为发展灭火技术,以乙醇为池火火源,采用20～80 Hz的声频率,研究了不同响应距离下的池火燃烧特性.模拟计算了声波诱导下池杯周围的流场特性;采用图像分析得到了火焰关键参数,分析了不同声波频率和响应距离下火焰形态动态特性、火焰特征参数及火焰吹熄的演变规律.结果表明:池杯周围的流场呈周期性变化,但时均速度不为0,池杯上方存...     

乙腈池火燃烧场分析与特征产物浓度的定量反演研究

乙腈广泛应用于医药、化工等领域,而乙腈属于易燃易爆化学品,其引发的火灾事故具有极大的危害。研究乙腈燃烧的温度场与浓度场、火焰辐射光谱以探究其火灾污染特性具有重要实用价值。首先采用平面激光诱导荧光技术(PLIF)与Fluent数值模拟方法,获取了5 cm尺度乙腈池火燃烧产物NO在20、 40、 60和80 s时刻的空间浓度值,并结合CFD与FDS仿真模拟获取了不同时刻下乙腈燃烧温度场与浓度场信息。其次,采用所获取的乙腈火焰温度场和浓度场数据(将火焰划分为6个热力学平衡区域),并基于HITRAN数据库内高温气体分子吸收系数与火焰总体辐射传输方程构建了乙腈火焰光谱辐射模型。再次,将所得乙腈浓度场与温度场数据代入火焰光谱辐射模型,模型模拟计算结果与相同条件下乙腈火焰光谱实测数据进行对比,以验证模型精度,然后再与Radcal模型进行精度对比。最后,利用自行构建的火焰光谱辐射模型对燃烧特征污染产物NO进行了浓度反演。结果表明：(1)5 cm尺度乙腈池火火焰温度范围为400～1 000 K,在池火上方60～80 mm区域温度较高,最高温度为945 K。(2)在20、 40、 60和80 s时刻下5 ...     

汽油储罐火灾燃烧特性的实验研究

本文通过对直径为1 m、 1.5 m和2.7 m的汽油储罐进行火灾实验,分析了汽油罐燃烧时不同阶段的燃烧特 性。本文重点讨论了描述燃烧特性的几个重要参数的变化规律,包括火焰脉动频率、火焰高度、倾斜角度以及火焰的温度 分布等,并将结果拟合为相应的实验关联式,以揭示油罐火灾的内在规律和预测其发展趋势。