火焰相对面积估算方法的研究及实现

为配合自动灭火装置的喷水定位,研究并实现了一种基于双目相机的火焰相对面积估算方法。通过YOLOv5s检测火焰并利用双目摄像头获得火焰区域的深度,根据火焰深度与火焰像素占比估算得到火焰相对面积。基于该方法得到的火焰深度误差小于10%,估算的火焰相对面积平均误差为12.2%。所提方法在准确提取图像中火焰区域的同时可以较为准确地估算火焰面积,能够为室内火灾实时检测及灭火技术的发展提供一定参考。

电子产品防火外壳外侧塑料的蜡烛引燃风险应对

蜡烛作为明火式照明工具,对电子照明而言更具备潜在引燃可能性,放置在电子产品附近可能引燃可燃性外壳进而将火焰蔓延至整个房间。电子产品外壳应当具备阻燃性,主要体现在外壳构造形状、可燃性物质质量及添加阻燃剂后的耐燃级别。文中解析电子产品的蜡烛火焰可触及区域、防火思维、考核方法和警告标志等要求,便于制造商更有效地应对外侧塑料的蜡烛引燃风险。

燃气导热油锅炉房的设计探讨

通过对燃气导热油锅炉房的火灾危险性类别划分、是否属于明火地点、爆炸区域划分这三个问题进行探讨,指出导热油锅炉房火灾危险性划分与采用的设计标准及导热油工况有关;导热油锅炉房属于明火地点;锅炉间是否划分为爆炸危险区域取决于导热油的工作温度。分别从总图、工艺及管道、电气、自控、土建等方面对燃气导热油锅炉房的安全设计要点进行了总结。锅炉房的准确设计,能够从源头上预防和减少安全事故、提升锅炉房的本质安全水平。

蔗渣纤维乳化沥青吸附机制

为了探索蔗渣纤维与沥青吸附机制的问题,通过BET(Brunauer-Emmet-Teller, BET)比表面积检测法、挂篮吸附实验以及棒状薄层色谱-氢火焰离子探测实验(thin-layer chromatography with flame ionization detection, TLC-FID),研究改性前后蔗渣纤维的孔隙结构特性、改性蔗渣纤维对沥青组分的吸附性能的影响,以及不同改性蔗渣纤维掺量对吸附过程的影响,并结合吸附动力学模型进行理论验证分析吸附机理。实验结果表明:蔗渣纤维具有大孔与狭缝孔结构,改性后蔗渣纤维的表面积略有增加,总孔体积、微孔面积与体积增加幅度较大,分别达到241%、170%和276%;达到吸附平衡后,饱和分质量分数降低5.77%、芳香分质量分数增加20.75%、胶质质量分数降低29.37%,以及沥青质质量分数降低5.66%,说明改性蔗渣纤维最易吸附的沥青组分为胶质;随着改性蔗渣纤维掺量的增加,吸附率从15.25%增加至34.16%,而单位平衡吸附量从4.827减小至2.162;实验采用准一级、准二级吸附动力学模型,其中准二级动力学模型拟合效果更好,模型预测单位平衡吸附量q_e(3.247)更接近实验测得的q_e(3.098);胶质的吸附过程是由外向内的,驱动力不足以及吸附点位的数量影响使得吸附达到平衡。

视频火灾检测的设计与实现

在分析火灾图像特性的基础上,运用数字图像处理技术和模式识别技术,提出了火灾识别的思想。给出了图像处理和识别的算法,该算法采用二维最大熵自动阈值法对火灾图像进行分割处理,分割后再提取可疑区域;对可疑区域的火焰进行识别,给出火焰存在的可能性;根据火灾火焰蔓延时的面积、相似度的变化来识别、判断火灾的发生。实验证明,与传统的检测方法相比,大大地提高火灾预报的准确率。

涡流室式柴油机相关火焰微元燃烧模型的三维数值模拟

把涡流室式柴油机不同区域与不同时期的燃烧过程分开处理，将涡流室的燃烧过程划分为３个阶段，即：低温着火化学动力学反应阶段、高温预混燃烧化学动力学反应阶段和相关火焰微元的扩散燃烧阶段，而认为主燃烧室的燃烧只有相关火焰微元的扩散燃烧阶段。用Ｓｈｅｌ着火模型、Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ方程和相关火焰微元模型来分别模拟低温着火、高温预混燃烧和扩散燃烧过程。开发了三维数值模拟计算程序并对其进行计算，研究了涡流室中瞬态温度场的变化过程。模型预测的示功图和涡流室中的燃烧放热率与试验值吻合良好。

基于MATLAB图像处理的层流火焰传播速度研究

为了减小传统本生灯火焰法测定层流预混火焰传播速度的误差,基于MATLAB图像处理技术提出了一种改进火焰图像处理及提取火焰边界线数据的方法。该方法对图像进行优化处理后运用LOG算子检测边缘信息,并为其添加平滑曲线;然后将散点拟合为函数表达式,选用Polynomial逼近方式修正拟合曲线误差;换算为实际坐标后对拟合函数进行面积积分计算,即得更接近真实的火焰外表面积。利用该方法对不同当量比下甲烷燃烧的本生灯火焰图像进行处理,求取其层流火焰传播速度,并与前人结果进行对比。结果表明,传统全面积法所得结果普遍偏高;相比于Vagelopulous利用平面火焰法所得结果,该方法获取的层流火焰传播速度在贫燃侧与之相近,在富燃侧则较之略低。

视频火灾识别的关键技术研究

火灾报警识别是保证安全的手段。在视频火灾识别中,火灾目标的提取是其关键问题,针对提高火灾识别率,为了精确地提取火焰目标,在分析火灾图像特性的基础上,采用数字图像处理技术和模式识别技术,提出了一种新的基于面积阈值的火焰目标提取,继后根据火灾发生时火焰的色彩、蔓延时面积大小和相似度以及烟雾等特征信息来识别、判断是否有火灾的发生。仿真实验表明算法具有比较好的健壮性。能够有效地提取出连续图像序列中的火焰目标图像和有效地降低火灾监控系统误报和漏报率,并对于一般大空间场合的火灾监控也是有效的。

综采放顶煤工作面采空区自燃区的划分

依据采煤工作面上覆岩层采动裂隙分布的“0”形圈及实际观测 ,把综采放顶煤工作面采空区的自燃分为易自燃区、自燃区、不自燃Ⅰ和不自燃Ⅱ区 ,客观地反映了综采放顶煤工作面采空区自燃 ,对煤层自燃的防治有重要的意义。

汽油机燃烧过程模拟计算及爆震预测

将计算焰前反应的化学反应动力学模型与燃烧模型及湍流火焰传播模型相结合，建立了含有碳氢燃料焰前反应的简易化学动力学模型的汽油机双区燃烧模型。用该模型能较好地模拟汽油机燃烧过程，并能实现爆震预测，研究影响爆震发生的诸多因素。采用此模型对４９２ Ｑ Ａ 汽油机进行模拟计算的结果与试验结果能较好地吻合，证明了该模型的可行性。

阻燃沥青混合料阻燃抑烟性能及路用性能研究

设计沥青混合料直接燃烧试验,以试件燃烧时间、表面温度为指标评价阻燃剂对沥青混合料阻燃性能的影响;提出试件燃烧时烟雾面积的计算方法,以烟雾面积大小判别阻燃剂的抑烟效果;设计沥青混合料的路用性能试验,评价阻燃剂对沥青混合料路用性能的影响.结果表明:阻燃剂掺量越大,沥青的氧指数越高,沥青混合料试件的燃烧时间越短,表面温度越低,抑烟性能越好.阻燃效果较好的酸性阻燃剂会显著降低沥青混合料的高温稳定性和水稳定性.阻燃剂在沥青铺面工程中的适用性必须综合考虑其对沥青混合料阻燃性能和路用性能的影响.

炉膛喉口面积对W型火焰锅炉炉内空气动力场的影响

对珞璜电厂引进法国Stein公司 36 0MW的W型火焰锅炉进行了冷态模化研究 .采用热线风速仪对炉内流场进行测试 ,在此基础上研究了炉膛喉口面积对炉内空气动力场的影响规律 ,得出了在不同相对喉口面积下的炉内气流流场图 ,并对炉内气流速度分布、气流充满度和平均有效动量流率等进行了比较与分析 .研究表明 ,适当缩小炉膛喉口面积 ,一方面有利于喷入炉内煤粉的着火和燃尽 ,另一方面有利于减小高温烟气对喉口和前、后拱及冷灰斗的冲击 ,从而达到降低这些部位结渣的可能性 ,此外还可以降低高温烟气对前后墙 (即水冷壁 )的冲刷 ,有效防止或降低水冷壁的高温腐蚀 .

航空煤油流淌火蔓延特性试验研究

为保证航空燃油储运安全和机场消防安全,设计并搭建航空燃油流淌火试验平台,以航空煤油(JP4)为试验燃料,根据蠕动泵转速选取4种不同泄漏速率,开展航空煤油流淌火试验研究。试验中记录航空煤油流淌火的火焰前沿位置、燃烧面积、蔓延速率等典型特征参数,并对试验过程进行录像,分析典型特征参数的变化。结果显示,航空煤油流淌火的稳定线燃烧速率为3.71×10-5m/s,初始蔓延速率随泄漏速率的增加率约5.5 mm/s。航空煤油流淌火的典型特征参数均与泄漏速率正相关。

大尺度正庚烷流淌火试验

针对液体燃油储运过程中泄漏引发的火灾爆炸事故,设计并搭建液体燃油流淌火燃烧试验平台,进行了正庚烷流淌火试验。分析了4种不同泄漏速率下正庚烷流淌火的火焰前沿位置、燃烧面积、蔓延速率、燃烧速率等特征参数的变化规律。研究结果表明:正庚烷流淌火的燃烧蔓延阶段性特征明显,其典型参数均随泄漏速率正相关变化。正庚烷流淌火的稳定线燃烧速率为4.56×10^(-5)m·s^(-1);而泄漏速率每增加1 L·min^(-1),相应的初始蔓延速率增加6 mm·s^(-1)。

电站锅炉炉膛温度分布测量仪的研制

本文阐述了在恶劣的工业生产环境中对温场分布监测时采用成象光谱法的理由;创造性地将成象光谱、数字图像处理方法和面阵CCD成象技术有机地结合在一起,通过合理的装置设计,研制出全炉膛火焰温度场分布监测装置;在对黑体的标定中得到预期结果,并在现场测量中取得满意的结果。

非火焰区阻塞板对瓦斯爆炸压力的影响试验

为研究非火焰区阻塞板对管道内不同位置瓦斯爆炸压力变化的影响规律,建立18 m长拱形管道试验平台,并基于Fluent软件,分析没有阻塞板条件下,及在非火焰区安设0.2阻塞比的阻塞板条件下6.75,11.25 m处瓦斯爆炸压力和火焰变化。研究阻塞板在非火焰区对不同测点瓦斯爆炸压力峰值的影响,定性分析了3种阻塞比对6.75 m处压力峰值的影响规律,揭示了非火焰区内阻塞板对瓦斯爆炸影响的作用机理。结果表明:没有阻塞板条件下,管道内各测点压力峰值随距离增加呈先增大后减小再增大的趋势,且11.25 m处压力峰值大于6.75 m处;在非火焰区增加阻塞板,冲击波与反射波共同作用促使管道内最大压力出现在6.5 m处;增加阻塞比为0.2的阻塞板,管道内6.75 m处压力峰值大于没有增加阻塞板条件下在此处的压力峰值;增加阻塞比为0.6的阻塞板时,瓦斯爆炸火焰传播受到反射波抑制作用,最大压力明显减小,增加阻塞比为0.2,0.4,0.6等3种工况条件下,6.75 m处瓦斯爆炸压力峰值的增加呈先增大后减小的变化趋势;在0.25 m处点火,管道内出现2处反应团,0.25 m后的瓦斯团对爆炸压力具有较大影响,0~0.25 m处反应速度较慢;由于管道形状及点火位置的限制,拱形管道下端火焰传播速度较快,增加阻塞比为0.2的阻塞板,模拟结果得出火焰收缩时间点提前15 ms,且4号、7号测点处压力下降趋势变缓;模拟结果中阻塞板后的压力变化明显,利用模拟分析冲击波的反射对火焰的影响具有局限性。

防火涂料阻燃/抑烟技术的研究现状及进展

对防火涂料阻燃/抑烟技术的研究进展进行探讨。介绍了防火涂料的应用领域及其分类方法,分别论述了非膨胀型防火涂料及膨胀型防火涂料的组成、作用及其阻燃/抑烟机理,并对最新的阻燃/抑烟技术和方法进行了总结。防火涂料的阻燃抑烟剂根据体系结构的不同也有所改变,较为常用的主要为钼系化合物、二茂铁、氧化锌和硼酸锌等。

应用GMM的快速火焰检测

基于视频图像的火焰检测是火灾预防研究的重要内容。为提高检测效率,首先使用具有自适应背景变化的高斯混合模型(GMM)来检测场景中的运动物体。然后针对运动物体,提取颜色特征和面积变化特征。最后,根据得到的特征来识别场景中是否有火焰发生。该方法不仅可有效检测到视频中的火焰帧,还避免了非火焰场景中对计算时间的浪费。

Experiment study on the propagation laws of gas and coal dust explosion in coal mine

The experiment of gas and coal dust explosion propagation in a single lanewaywas carried out in a large experimental roadway that is nearly the same with actual environmentand geometry conditions.In the experiment,the time when the gas and coal dustexplosion flame reaches test points has a logarithmic function relation with the test pointdistances.The explosion flame propagation velocity rises rapidly in the foreside of the coaldust segment and comes down after that.The length of the flame area is about 2 timesthat of the original coal dust accumulation area.Shock wave pressure comes down to therock bottom in the coal dust segment,then reaches the maximum peak rapidly and comesdown.The theoretical basis of the research and assemble of across or explosion is suppliedby the experiment conclusion.Compared with gas explosion,the force and destructiondegree of gas and coal dust explosion is much larger.

放射性氡气测量动态监测煤炭地下气化燃空区

煤炭地下气化是将地下的煤炭进行有控制的燃烧 ,为了使煤的燃烧和气化得到有效的控制 ,了解燃烧的火焰工作面的移动速度以及燃空区的范围是致关重要的。唐山刘庄煤矿地下气化区的试验中 ,分析了放射性测氡法在进行煤炭地下气化监测中确定燃烧火焰工作面的移动速度及以燃空区范围的可行性和有效性 ,从而提出一些建议。