固体火箭发动机尾焰温度场特性建模与分析

针对固体火箭发动机尾焰温度测试问题,提出采用建立物理模型来模拟尾焰温度场的解决方法。根据燃烧理论和流体力学,建立多物理场直接耦合的物理模型,通过数值模型来验证其可靠性,并对尾焰温度场燃烧过程进行了模拟,获得不同点火药量和不同压强的温度分布数据。结果表明:点燃剂量越多,单位时刻内放出的高温燃料就更多,高温区域的面积更大,使发动机系统能够快速进入最佳工作状态;压强提高后,温度场内燃气将其压强降低至环境压强需要经过更长的距离,尾焰后部轴线附近的高温区的位置会向后移动。

LNG加注趸船的池火危险距离分析

液化天然气(LNG)加注趸船是一种适用于为长江上航行的LNG动力船实施燃料补给的工作船。低温损伤和火灾损伤是LNG泄漏后产生的对船舶造成的主要风险。为了控制LNG加注趸船的风险,论文分析了LNG加注趸船泄漏后可能产生的低温重气扩散、快速燃烧、喷射火、池火等不利后果;由于池火的风险较高,因此需要分析为趸船设计布置的池火危险距离。论文还讨论了人员、船上钢结构建筑物及储罐的热辐射通量接受准则,选取了合适的热辐射通量接受准则并且用于论文中的计算。热辐射危险距离计算采用简化的点源模型和实体火焰模型;以加注口泄漏LNG为例,当泄漏量为0.5m3时,计算了在尺寸为1m×1m×0.6m的立方体的集液盘中发生池火所应采取的危险距离布置。计算结果表明:在不采取热辐射隔绝措施下,对于人员露天作业的危险距离为14m,对于控制室等建筑物的危险距离为12m,对于储罐的危险距离为9m;并且建议应采用可考虑环境因素的实体火焰模型来计算池火危险距离。

海洋平台池火火灾模型概述

流行的建筑火灾模型多适用于描述着火过程、着火房间温度和烟气在建筑物内的流动,不能完全满足海洋平台火灾的研究需要。文章简述了建筑火灾领域中比较流行的半经验模型、场模型等,着重介绍适用于海洋平台特殊生产条件下的池火火灾模型。通过综合分析、比较现有的火灾模拟方法,回顾了国外成熟的半经验公式,分析了不同模型的适用性,得到适用于海洋平台池火火灾特性的计算方法。

着火空间二维平面热辐射通量分布工程计算方法

文章利用固体火焰辐射模型,以网格划分的方法发展了一种空间二维平面热辐射通量的工程计算方法,利用C语言编制简单的计算程序,计算出着火空间二维平面热辐射通量的分布,在计算过程中应用了美国Nuclear Regulatory Commission(NRC)发布的计算公式,保证了计算结果的准确性,为火灾中热辐射通量的工程计算提供了一定的思路和方法。

基于BDP多火焰模型的简化复合固体推进剂燃烧数值分析

复合固体推进剂是一种典型的具有细观异质结构的含能材料,其细观结构形态非常复杂,研究其燃烧火焰结构,首先需针对复合推进剂特点,建立简化的细观几何模型与合适的燃烧模型。文中引入异质"推进剂胞元"的思想,对复合推进剂细观结构进行简化,并应用基于BDP理论燃烧模型的多步化学反应动力学机制,建立AP/HTPB三明治推进剂2-D细观燃烧数值模型。计算分析考察了不同环境压强与推进剂计量数(HTPB宽度)对火焰结构、燃面几何型面及燃烧速率的影响。计算结果与相关文献研究结果相符,证明了该模型的有效性。三明治推进剂模型燃烧数值模拟可捕捉到推进剂燃烧火焰细观结构,并提供相关燃烧场详细信息,其结果可用于检验或改进各种理论燃烧模型,并为从细观层面预示异质推进剂宏观燃烧性能提供一种科学可行的数值模型与研究方法。

液化天然气池火固体火焰模型及预测工具

通过对陆上和水上LNG大尺寸火灾实验测试结果进行分析,得到影响LNG池火灾热辐射的关键参数,包括最大燃烧速率、最大表面热辐射能及LNG池火燃烧速率、表面热辐射能、火焰形状和传输率预测模型,并据此开发了基于固体火焰模型的LNG池火热辐射预测工具LNGFHR。与LNGFIRE 3模型的计算结果进行对比,表明LNGFHR在陆上圆形LNG池火灾热辐射预测值与LNGFIRE 3接近;对于水面LNG池火,LNGFHR采用了最新的大尺寸LNG水面池火实验的研究结果,其预测结果大于LNGFIRE 3模型的预测值。

机械搅拌式锌浸出槽内固液两相流的数值模拟与结构优化

基于Fluent软件,采用标准的kε湍流模型、欧拉欧拉多相流模型、多重参考系稳态流动方法,对浸出槽内固液两相流动过程进行数值模拟研究,且采用示踪剂法研究流体在槽内停留时间的分布。将临界离底悬浮转速的数值模拟结果与Zwietering临界转速进行比较,两者吻合较好,验证模型的有效性。应用数值模拟方法研究桨叶离底高度、桨叶间距和阻尼板高度对槽内固相浓度分布和浸出液平均停留时间的影响规律。结果表明:在一定范围内,增大桨叶间距有利于固相分布均匀,延长浸出液的平均停留时间,从而促进固液相之间的传质扩散,当桨叶间距为2D(D为浸出槽直径)时,效果较优;在一定范围内,增大阻尼板高度有利于槽内固相的上浮;在允许范围内,降低桨叶离底高度有利于改善槽底沉积现象,增大浸出液的平均停留时间,当桨叶离底高度为0.3D时,效果较好。

一种固体火箭发动机燃烧室内流场的仿真研究

给出了一种基于小火舌模型的固体火箭发动机燃烧室内复杂压缩流场中湍流扩散的数值仿真方法.该方法将κ-ε两方程湍流模型与扩展层流小火舌模型和并在一起对火焰进行数学描述,使用聚丁二烯AP/HTPB推进剂的8组份3反应式模型描述了湍流与非平衡化学反应之间的耦合.计算结果表明:燃烧室内漩涡运动呈现出一定的时间与空间分布,轴向加质导致燃烧室截面上流场轴向速度分布的不均衡.

汽油池火热辐射量化模型预测准确性分析

分析池火热辐射半经验模型的预测精度随汽油池火油池直径的变化。运用MATLAB分析了各组合模型热辐射通量预测值与实验值之间的误差,筛选出用于预测汽油池火的热辐射通量的最优组合模型。结果表明,采用本文拟合的汽油热辐射系数ηrad能提高固体火焰模型热辐射通量的预测准确性,采用经典固体火焰模型及本文提出的热辐射系数公式的组合模型为最优组合模型。当池火直径为0.3~22.3 m时,最优组合模型的预测值与实验值的归一化均方误差低于0.05,该组合模型的预测准确度高于Mudan模型与Shokri-Beyler模型等其他半经验模型。

某新型靶场液氢排放燃烧系统设计构想

从理论上阐述了某新型靶场氢排放燃烧系统设计思想,并对相关设计参数进行了分析计算,形成了比较完整可行的氢排放燃烧系统设计方案,对某新型靶场低温加注系统建设具有参考意义。

大尺度连续泄漏航空煤油流淌火热辐射模型研究

航空煤油储运过程中因泄漏引发的火灾爆炸事故导致严重危害,流淌火是油料燃烧和流淌的复杂过程。为保证航空煤油储运安全和机场消防的安全,对连续泄漏的航空煤油流淌火的热辐射进行研究。为此设计并搭建流淌火燃烧试验平台,以航空煤油为试验油料,选择水平表面0°(流淌试验为基准),改变坡度,开展大尺度连续泄漏航空煤油流淌火试验。测量燃油泄漏速率、泄漏时间以及流淌火的辐射热流等,分析不同泄漏速率下连续泄漏航空煤油的辐射热流密度,建立航空煤油流淌火固体火焰模型并研究坡度的影响。结果表明:可将矩形油槽内的航空煤油流淌火看作长方体固体火焰模型,估算出大尺度航空煤油流淌火的表面发射功率约为25.7 kW/m^2;流淌火的热辐射热流强度的实测值与经验值相吻合;对比坡度工况,水平工况下对于辐射热流强度的预测更准确。结合固体火焰辐射模型的计算结果和人体受热辐射的伤害判定标准,可以预测不同时刻溢油流淌火周围的安全距离。

高压天然气场站水平喷射火焰危害评估方法

水平喷射型火灾是高压天然气场站最典型且危害性最大的火灾事故类型,为避免或减少其对周围人员、设备设施等造成的严重影响,开展了场站水平喷射火焰危害性评估方法的研究。首先,在以往相关理论分析和试验研究基础上,以水平倒置圆锥台形状去近似表征水平喷射火焰形貌,并给出火焰轮廓尺寸参数的解析表达式;然后,基于固体火焰模型采用模型等效变换的方式,建立火焰热辐射通量计算模型;最后,提出以热毁伤阈值为基准的目标受火焰热辐射伤害情况判定方法。应用与分析表明:火焰形貌尺寸会随着孔口泄漏率、压力、温度等泄漏参数的变化而变化,站内安全联动装置可在短时间内有效降低火焰热辐射通量;火焰热辐射伤害程度各等级间的变化或同一伤害级别下伤害百分数的陡变,均发生在较短距离范围内。研究成果可对水平喷射火焰的热毁伤半径和毁伤区域面积进行有效预测,有助于高压天然气场站事故风险的定量化评估和事故应急处置预案的制定。

二(2-氧-5,5-二甲基-1,3-二氧-2-磷环己基)氧化磷在选定溶剂中溶解度的测定与关联

以新戊二醇和三氯氧磷为原料合成和表征了NEOP,采用静态平衡法,测定了在不同温度下二(2-氧-5,5-二甲基-1,3-二氧-2-磷环己基)氧化磷在二氯甲烷、氯仿、乙醇、正丙醇、异丙醇五种不同的溶剂中的溶解度,结果表明其溶解度随着温度的升高而增大。利用Apelblat方程和λh方程对溶解度数据进行关联,实验中的二元体系的关联结果都较好的与实验值相吻合,为其合成及纯化工艺中溶剂的选择提供了理论依据。

Body Structure Design, Simulation and Parameter Optimization of a Crawler Type Mobile Flat Bedplate Frame Composite Car

The report mainly studied the crawler frame motion platform to reduce weight and increase the intensity. Report described the structural design process which using CAD/CAE technology for solid modeling, simulation analysis, parameter optimization. And it also explained the outstanding advantages of CAD/CAE technology in mechanical design as well as simulation analysis.

LNG池火的固体火焰模型研究

通过广泛调研比较前人研究结果并结合LNG池火的特性,提出适用于LNG池火的固体火焰模型,根据陆上和水上池火的特点提出各自的特征参数。分析不同环境条件(温度、相对湿度、风)对热辐射距离和池火形状的影响。陆上LNG池火、水上LNG池火与油类燃料池火相比,在相同的泄漏条件下,LNG池火具有较大的高径比(火焰高度与直径之比)。水上LNG池火与陆上LNG池火相比,高径比更大,产生的烟尘更少,表面热辐射强度更大,热辐射距离更远。

森林输油站场防火安全距离的确定

森林火灾对站场热辐射的危害问题越来越突出,在站场周边开辟防火隔离带是减少火灾热辐射危害的有效方式之一。合理确定站场防火安全距离,不仅可以确保站场安全,还可以节约土地资源。采用固体火焰辐射模型和热辐射伤害准则,建立了森林输油站场防火安全距离的计算模型。应用该模型,计算了不同距离处森林火灾对于漠河输油站场的热辐射通量,分析了火灾火线强度、火焰倾角及火焰温度等因素对于防火安全距离确定的影响作用。以漠河站为例,计算得出了防火的安全距离,为确定森林输油站场防火安全距离提供了有效的参考依据。

环境辐射对固体燃料火焰传播速度的影响

本文研究了固体燃料在不同的环境辐射条件下燃烧过程的火焰传播速度.首先,建立了考虑周围环境辐射的固体燃料燃烧的一维模型,并推导了其无量纲方程,针对内部带有不反应导热体的固体燃料棒中的求解结果表明,环境辐射温度和固体燃料的火焰传播速度存在着线性关系;进而,通过初步的实验测量结果验证了该线性关系.