当前位置: 首页 > 学术论文 > 煤炭石油 > 正文

航空煤油表面火焰脉动及表面流特性研究

关注热度:823   来源:新能源学术论文  作者:郭进
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:航空煤油是一种最常用的飞机燃料。近年来,随着航空工业的快速发展,因航空煤油泄露造成的火灾事故也频频发生。航空煤油具有火势凶猛、辐射热强等特性,发生火灾时危害性大,往往会造成重大财产损失和人员伤亡。虽然火蔓延仅是火灾发展中的一个短暂过程,但它却决定着火灾的发展方向、发展速度以及火灾扑救的最佳时机和灭火效果等。因此,有必要对航空煤油表面火蔓延特性和机理进行研究,为控制此类火灾的发生、发展、扑救以及火灾事故调查分析提供理论依据和基础数据。 本论文在中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室的液体燃料火蔓延实验台进行实验研究。主要利用纹影系统、红外热像仪、热电偶测温系统、PIV系统以及火焰图像采集系统对不同初始温度、不同油层厚度和油池宽度条件下航空煤油表面火蔓延过程中,主火焰和闪燃火焰的脉动特性、表面流结构以及障碍物对其预热作用的影响进行了实验研究。利用表面张力效应速度模型计算了不同初始温度和不同厚度条件下的表面流速度。论文的具体工作包括: 揭示了航空煤油表面火焰脉动特性。研究结果表明:液相控制阶段,主火焰以高频脉动和低频脉动交替进行的模式向前蔓延;主火焰的脉动幅以及主火焰低频脉动蔓延时的速度值基本不受航空煤油初始温度的影响,分别为4.4cm~4.8cm和40-55cm/s;主火焰脉动频率随航空煤油初始温度升高而增大。当航空煤油的初始温度82℃≤T084℃,主火焰稳定蔓延,随航空煤油初始温度升高,油面上方燃料蒸汽由燃烧下限增大至化学计量比浓度,主火蔓延速度迅速增大至约120cm/s。闪燃火焰的脉动频率随航空煤油初始温度升高先增大后减小,与之相反,闪燃火焰的脉动幅值随航空煤油初始温度升高先减小后增大。闪燃火焰蔓延机理和气相控制阶段主火焰蔓延机理不同。 揭示了油池宽度和油层厚度对航空煤油表面火蔓延影响规律。研究结果显示:当航空煤油厚度小于8mm时,为薄油层火蔓延机制。对于薄油层火蔓延,主火焰平均速度随燃料厚度增大而增大,主火焰和闪燃火焰脉动频率随燃料厚度增大而减小,脉动幅值随燃料厚度增大而增大。当航空煤油厚度在8mm~4mm之间时,表面流的动量导致火蔓延速度随燃料厚度减小而减小;随航空煤油厚度继续减小表面流热量损失也影响火蔓延速度;当燃料厚度小于2mm时,表面变形导致火焰不能蔓延。当航空煤油厚度大于8mm时,为厚油层火蔓延机制,此时,燃料厚度对火蔓延现象基本没有影响。不同油池宽度条件下火蔓延的实验结果表明:当油池宽度小于8cm时,油盘侧壁对表面流的粘性作用随油池宽度增大增大而减弱,所以,火蔓延速度和表面流锋面速度随油池宽度增大而迅速增大;当油池宽度大于8cm时,油盘侧壁对表而流的粘性作用不明显,火蔓延速度和预热区推进速度随油池宽度增大而缓慢增大。研究发现,台阶温升随油池宽度和航空煤油厚度增大而增大,预热时间随油池宽度和航空煤油厚度增大而减小。 实验研究了表而流特性,建立数学模型分析了表而流形成机理及液相传热模式。表面流前端始终存在一个顺时针旋转的涡流;主火焰高频脉动时,在火焰下方出现新的涡流;当主火焰低频脉动时,新形成的涡流逐渐消失。表面流的热边界层厚度约为8mm~10mm,动量边界层厚度大约10mm,两者基本不随航空煤油初始温度升高而变化。薄油层火蔓延时,表面流的特征尺度比(表面流长度与厚度之比)随燃料厚度增大而减小,表面流速度和Fr·Ma-0.5成反比关系;厚油层火蔓延时,表面流的特征尺度比基本不随燃料厚度增大而变化。在液相控制阶段,当障碍物顶端与油面齐平时,主火焰在障碍物前的停滞时间随航空煤油初始温度升高而缩短,障碍物阻碍表面流向前运动是火焰在障碍物前停滞的主要原因。当障碍物在油面下方时,随障碍物顶端与油面距离增大,主火焰在障碍物前的停滞时间迅速缩短,当障碍物顶端与油面距离大于4mm时,障碍物对火蔓延没有影响,上述现象说明位于液面下方4mm内的区域对火焰前方的低温燃料起到关键的预热作用。气相控制阶段,障碍物对火蔓延没有影响。根据能量守恒原理,建立数学模型并分析确定了对流传热是液相中的主导传热模式。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:V312


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

切缝药包爆轰冲击动力学行为研究    高祥涛

航空煤油火蔓延特性分析    周劼波;陈国庆;李培铭;陈兵;王昌建;陆守香;

航空煤油火蔓延驰豫脉动特性的实验研究    陈国庆;庄磊;周劼波;王昌建;陆守香;

航空煤油火焰蔓延特性研究    陈国庆

室内火灾轰燃研究的动态述评    胡克旭,李金宝

焦作“天堂”影视厅火灾分析    孙纲;王蔚;金建军;王艳;

激光烟雾图像和CO气体复合火灾探测器的设计    蒋亚龙;谭启;陈鲜展;王大军;

建筑火灾隐患与火灾风险的关系    岳海梅;元江瑜;

建筑物火灾荷载密度的确定方法和应用    陆松伦;孙强;

浅议建筑钢结构防火涂料的优选方法    孙强;旻昊;夏璐;

高层建筑火灾烟气迁移特性研究    章涛林;方廷勇;卢平;

以基础研究强化煤矿爆炸及火灾重大事故调查技术    周心权;朱红青;

双层地铁站台火灾安全性分析    童艳;何嘉鹏;

竖井烟囱效应作用下的隧道火灾通风数值模拟    王泽宇;冯炼;张发勇;

浅谈公众聚集场所火灾扑救途径和方法    杨韬;

芜湖“11.15”小商品市场大火分析    苏操文;王庭文;

某商业中心影城安全性评估    胡雪彦;

比药量对冷激波灭火弹灭火效果的影响    蒋耀港;沈兆武;

PVC壁纸的热解特性研究    鱼歌;高亚萍;

采用CO作为探测参数设计火灾探测器的探讨    梁闰生;

单个消防中队在高层火灾救援中承担任务的探讨    陈智明;

对某地铁站排烟模式的研究    田晓;

隧道火灾烟气控制数值模拟研究    席勇;杨贵生;杨满江;

采用CO作为探测参数设计火灾探测器的探讨    梁闰生;

细水雾抑制熄灭气体射流火焰的实验研究    陆嘉

航空煤油火焰蔓延特性研究    陈国庆

煤自然发火期快速预测研究    梁运涛

不同外界环境下典型保温材料PS火蔓延特性规律研究    黄新杰

火灾烟雾颗粒散射矩阵模拟测量与粒径折射率反演研究    张启兴

调谐激光吸收光谱技术在典型灾害气体检测中应用研究    祝玉泉

热解气体流动特性对炭化可燃物热解着火特性影响规律研究    王亚飞

西藏低压环境受限空间顶棚射流区火灾烟雾信号规律与探测算法研究    王彦

卷烟联合工房火灾蔓延规律及防治研究    黄昂

水力式流浆箱内浆料流动的数值模拟和试验研究    杜红霞

动态环境下早期烟雾、火苗的视频分级检测研究    钟取发

基于扩频技术的智能消防监控系统的研究    孟佳霖

基于CAN总线的实验楼宇火灾预警系统设计    吴强

基于虚拟仪器的热电偶检定与炉温模糊控制研究    梁菲玲

受火混凝土结构可靠性的数值模拟分析    李彬

光刻机浸没单元的流场检测与结构优化    赵金余

基于热电偶的控温器设计    孙精武

混杂纤维活性粉末混凝土高温残余力学性能的试验研究    康义荣

地铁列车运动体火灾特性研究    李湘蕾

中庭类建筑火灾烟气流动规律的研究与数值模拟    王丹

双向聚能拉伸爆破及其在硐室成型爆破中的应用    何满潮,曹伍富,王树理

水耦合定向断裂装药结构试验及机理分析    刘永胜;傅洪贤;王梦恕;陈峰宾;张新金;

空孔导向作用的动光弹研究    王树仁;朱振海;魏有志;

爆破模型的动态光测力学方法研究综述    龚敏,贾聚平,王德胜

切缝药包爆破机理分析与试验研究    蒲传金;郭学彬;张志呈;肖正学;

论切缝药包爆破的剪应力作用    李显寅;蒲传金;肖定军;

切缝药包破岩机理及现场应用    张玉明,员永峰,张奇

高速纹影技术在爆轰实验中的应用    黄福

爆炸加载时光弹性材料动态性能参数的测定    朱振海

内部爆轰加载下的钢管膨胀断裂研究    胡八一,董庆东,韩长生,王德生,胡海波

内部爆炸载荷下柱壳结构破裂问题的研究    高重阳

近中区瞬时爆炸波识别及其作用规律研究    赵建平

缺陷介质爆生裂纹扩展规律的动态焦散线试验研究    岳中文

切缝药包定向断裂爆破机理与应用研究    姜琳琳

炸药破碎岩石能量分布研究    高祥涛

切缝药包爆炸波传播机制实验研究    杨仁树;高祥涛;陈程;左进京;

红外热像仪测温计算与误差分析    杨立

太阳辐射对红外热像仪测温误差的影响    刘慧开,杨立

环境高温物体对红外热像仪测温误差的影响    张健,杨立,刘慧开

红外辐射相对温度测量法的新研究    杭庆彪;陈乐;刘瑞祥;

航空煤油火蔓延特性分析    周劼波;陈国庆;李培铭;陈兵;王昌建;陆守香;

舰船直升机系统航空煤油报警设备研究    李海平,张英,慈润宁

变频调速装置在煤油汽提塔液位调节中的应用    张淑荣

高温涡轮叶片用航空煤油冷却的机理研究    刘德彰,刘明候,武卫东

航空煤油池火焰高度特征研究    庄磊;陆守香;孙志友;汪金辉;康泉胜;

国家发改委、民航局公布民航国内航线旅客运输燃油附加与航空煤油价格联动机制    

计算机优化模型在航空煤油供应和运输方面的应用    张秀军;

经济运行重要动态    

改进偏最小二乘法在航空煤油的近红外光谱分析中的应用    邢志娜;王菊香;申刚;叶勇;刘洁;

相关行业    

3#航空煤油低温运动粘度检测方法及其简易装置的研究    何浩,尹红霞,李小龙

国内外航空煤油规格标准及检测标准的比较分析    糜骏;蒋海宁;李江海;

三维冷却结构中航空煤油对流传热特性实验研究    王永鹏;范学军;仲峰泉;陆阳;

T317型航空煤油精制剂的研制与应用    齐小峰;潘蕊娟;史淑敏;

谐波法航空煤油热物性测量研究    郑兴华;张璟;唐大伟;范学军;

双路喷注超临界态煤油的超燃特性研究    范学军;仲峰泉;王晶;俞刚;李建国;

超临界压力下航空煤油热裂解特性研究    仲峰泉;范学军;王晶;

航空煤油超声速稳定燃烧贫富油极限实验研究    王晶;范学军;李建国;俞刚;

超临界煤油的亚/超声速喷注对超声速燃烧性能的影响实验研究    王晶;范学军;仲峰泉;李建国;俞刚;

电磁气助喷嘴雾化特性的试验研究    吴泽俊;何小民;金义;朱志新;

顶空吸附富集法分析火灾现场助燃剂残留物    谢文林;段莉洁;陈野;

下月起航空煤油价格每月调整一次    记者 苏民

打造北方地区最大航空煤油储运基地    记者 赵贤钰

克石化首次用管道长距离分输航空煤油    记者 宋鹏通讯员 殷亚红 刘双芝

航空煤油实行市场定价 长期利好航空行业    记者 黄颖

全球首架全合成航空煤油客机启航    记者 孟晶

航空煤油价格上调有新意    本报实习记者 吴婷

航空煤油率先市场定价    记者 张一鸣 郭锦辉

航空煤油出厂价将下调220元/吨    记者 温婷 编辑 阮奇

燕山石化航空煤油产量首破百万吨    通讯员 周一兵

燕山石化航空煤油产量突破百万吨    记者 周一兵

航空煤油池火热辐射特性及热传递研究    庄磊

航空煤油火焰蔓延特性研究    陈国庆

航空煤油表面火焰脉动及表面流特性研究    郭进

小尺度油池火非稳态燃烧特性及热反馈研究    康泉胜

微生物降解航空煤油的热力学研究    刘华姬

航煤加氢装置工艺设计    杜岳红

华东公司航空油料配送方案的优化    江秋平

航空煤油定量装车系统的研究与设计    邵泽伟

不同阶段油价对航空类股票股价影响分析    周菁

航空煤油加热试验系统关键技术研究    陈子龙

燃油箱惰化系统的数值研究    黄光容

高碳醇厂战略发展规划    刘剑

狭长空间内航空煤油池火燃烧特性及细水雾抑制效果研究    倪佳迪

通风条件航空煤油池火燃烧特性的研究    童琳

 

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言