灭火泡沫在水平固体表面铺展过程模拟研究

建立了灭火泡沫在水平固体表面铺展的数理模型和数值计算方法,分析了灭火泡沫在水平固体表面铺展瞬变过程以及初始边界条件和泡沫流变性对泡沫铺展过程的影响。结果表明,随着泡沫覆盖层向下游铺展,泡沫铺展前沿推进速度发生衰减,衰减幅度逐渐减小。灭火泡沫流变特性直接决定泡沫覆盖层内屈服面的垂直位置及屈服区域剪切率的大小,进而影响泡沫铺展过程。较低的泡沫屈服应力、较高的稠度系数和较大的流动行为指数有利于泡沫铺展,导致给定时间内泡沫覆盖层铺展距离增大,泡沫覆盖层厚度沿水平方向分布梯度变小,泡沫覆盖层内屈服区域增大。

甲醇和异丙醇池火泡沫灭火试验研究

对直径2.5 m的甲醇和异丙醇池火发展过程、冷却保护和泡沫灭火进行了试验研究。结果表明,异丙醇池火的发展较甲醇池火迅速;采用冷却水保护储罐罐壁能够显著抑制池火的发展和热辐射;受燃液表面和火焰的破坏作用,灭火泡沫释放至燃液表面后需经历一定延迟时间才能对池火产生影响,该延迟时间随泡沫混合液供给强度的增大而缩短;推算出直径2.5 m甲醇和异丙醇池火泡沫灭火的泡沫混合液最佳供给强度分别为4.26,5.02 L/(min·m^(2))。

胶凝含蜡原油压缩性对管道再启动影响的研究

热含蜡原油管道长时间停输后,温度降低导致原油胶凝且压缩性显著增强。胶凝含蜡原油黏弹-触变特性和压缩性的共同作用对管道再启动特性产生重要影响。本研究改进了已有的黏弹触变模型的不足,更好地表征了胶凝含蜡原油的黏弹-触变特性,进而通过数值模拟,分析了胶凝原油压缩性对最小启动压力、末端见流时间等关键性再启动工程参数的影响。结果表明,随着胶凝原油压缩性增强,最小启动压力降低,相同启动压力下的末端平衡流速增大;再启动过程中,屈服面向下游推进的初始速度等于胶凝原油中的声速,而后逐渐衰减;随着压缩性增强,一方面屈服面向下游推进的初始速度减小,另一方面屈服面推进过程中速度衰减程度加大,两者共同作用导致末端见流时间延长。

抗溶泡沫液流变特性及管流摩阻损失分析

针对抗溶泡沫液管流摩阻损失计算中涉及的非牛顿及流变学问题,利用控应力流变仪对抗溶水成膜泡沫液和抗溶氟蛋白泡沫液(3%型、6%型)的流变特性进行了实验研究。结果表明,抗溶泡沫液具有显著的剪切稀释性,其平衡流变曲线符合Herschel-Bulkley模型。随着测试温度的降低,抗溶泡沫液的表观黏度、动屈服应力和稠度系数均增大,流动行为指数减小,剪切稀释性增强。抗溶泡沫液圆管层流摩阻损失可通过理论计算式求得,流态判断和紊流摩阻损失可采用Hanks方法进行计算。

水溶性液体储罐泡沫灭火系统设计参数研究综述

水溶性可燃液体应用广泛、种类繁多、理化性能各异,导致其泡沫灭火难度各不同,甚至差异较大,各国对该类液体储罐的泡沫灭火系统设计参数要求也各不相同,针对水溶性可燃液体储罐泡沫灭火系统系统关键设计参数,综述和分析了美国消防协会标准、欧洲标准、日本总务省告示及我国泡沫灭火系统设计标准等相关标准的规定及相关试验研究成果,指出了各相关标准规定的优缺点及工程设计需要注意的问题,并展望了今后需要进一步开展的研究工作。