飞机隔热隔音超细玻璃纤维棉燃烧火焰蔓延特性

为研究隔热隔音超细玻璃纤维棉燃烧火焰蔓延特性,采用火焰蔓延特性测试仪探究玻璃纤维棉暴露于辐射热源和明火条件下燃烧火焰蔓延特性.结果表明:当点火时间从15增大至85 s,火焰沿Y轴正向蔓延最远距离从280增至435 mm,火焰蔓延速率整体呈现先减小、后增大、再减小趋势,分析认为火焰蔓延速率中途会增大是因为试样在制样时切割出切口,使局部氧气在一定程度上得到补充.随辐射板温度在700~820℃范围内增大,火焰沿Y轴正向蔓延最远距离从280不断增大至390 mm,增幅达110 mm,说明增大辐射板温度对促进火焰蔓延有显著作用,而火焰沿Y轴正向蔓延最远距离的增长速率不断减小.通过监测燃烧过程中不同位置玻璃纤维棉内部实时温度,得到距离点火源越近的监测点温度整体偏高,同时最高温度出现的时间大于点火时间.得到火焰沿Y轴正向蔓延最远距离与玻璃纤维棉厚度的定量拟合曲线,得到玻璃纤维棉厚度在12~48 mm越大,对阻止火焰蔓延与扩散的效果越明显,分析认为这是由于大厚度玻璃纤维棉在燃烧时,有更多热量沿内部厚度方向传播,从而减小了火焰热量沿Y轴正向的传播速度和蔓延距离.

角联空间煤尘爆炸传播特性数值模拟

为研究角联管网内煤尘爆炸的传播特性,基于CFD理论模拟角联空间内煤尘火焰、冲击气流与压力传播特性。结果表明:煤尘入射后1 s时爆炸反应趋于充分,该时刻角联分支与上行空间中高温火焰相遇,形成局部高度湍流,整个空间火焰最高温度升至3100 K。爆炸反应充分时,角联管道上行空间火焰温度先减小后增大。爆炸反应充分时,呼吸带z=1.5 m截面上冲击气流分别在管道起始端附近L型拐弯处、上行管道与角联分支汇合处、管道末端T型分岔口处出现三次加速,其中上行管道内L型分岔口处冲击气流传播速度局部极大值高达77 m/s。爆炸反应充分时,沿爆炸传播方向压力总体减小,但上行管道与角联分支汇合处压力明显增大。角联分支与上行管道汇合处的压力值比下行管道汇合处压力值大0.034 MPa,证明压力波是由下行管道流经角联分支后传向上行管道的。

铁氟龙AFT250航空电线燃烧毒害气体产物生成特性

采用烟毒性测试箱研究了铁氟龙AFT250航空电线燃烧后生成的毒害气体HF、CO、CO_(2)浓度的变化特性。结果表明:在点火温度为1150℃、点火持续时间10 s条件下,铁氟龙AFT250电线燃烧生成HF有毒气体质量浓度为8 mg/m^(3),生成CO和CO_(2)气体体积浓度分别为0.0015%和0.12%,说明在该条件下已生成一定量的毒害气体,但毒害气体浓度并不大。随截取电线长度在10~100 cm内增加,生成有毒有害气体HF、CO、CO_(2)的浓度均不断增大。当电线长度为100 cm时,HF质量浓度增至18 mg/m^(3),CO体积浓度增至0.004%,CO_(2)体积浓度增至0.425%,这主要由于增加电线长度会增加绝缘层材料聚四氟乙烯中F、C元素含量,导致更多的F、C原子和环境中的H、O原子结合。随点火持续时间在10~50 s内延长,燃烧生成的毒害气体HF、CO、CO_(2)浓度均显著增大,HF气体质量浓度增幅为7 mg/m^(3),CO和CO_(2)体积浓度增幅分别为0.0015%和0.07%,这主要是由于点火持续时间越长,会导致更多的C-C和C-F化学键断裂,从而增大生成的HF、CO和CO_(2)浓度,极大地增加人体中毒与窒息的风险。

客机隔热隔声棉点火特性与产烟毒性研究

为研究客机隔热隔声棉点火特性与产烟毒性,使用相关装置进行了试验研究。结果表明:点火持续时间和辐射板温度均对隔热隔声棉点火具有明显促进作用。点火持续时间越长,火焰沿Y轴蔓延距离越大,点火15 s时,明火附近区域的隔热隔声棉出现被烧穿现象,但烧穿面积不大。火焰沿Y轴蔓延距离增长速率却随点火持续时间的增大而减小,验证了隔热隔声棉的隔热效果。辐射板温度在700~820℃范围内越大,火焰沿Y轴蔓延距离的增幅就越小,说明热辐射对样品燃烧的促进作用比明火火源的加热作用小很多。当样品质量为75 g时生成的一氧化碳(CO)毒气体积分数达到0.041%,该值已经对人体构成威胁,而样品质量在5~75 g范围内越大,燃烧产生的CO毒气体积分数便越大。研究结果对认识客机隔热隔声棉燃烧点火特性和产物毒性具有重要意义。