冷激波灭火系统扑灭明火现象的机理研究

对冷激波灭火系统的明火扑灭过程进行了阐述,并对过程中各种火焰现象进行了理论分析。实验采用高速摄像机对冷激波灭火系统扑灭湍流扩散火焰的过程进行了拍摄,通过对图片进行分析,发现冷激波灭火系统扑灭明火的过程是一个多重机理相互作用的过程,在整个灭火过程中,各种机理具有明显的矛盾性、层次性、主次性和叠加性。

冷激波灭火系统中激波对灭火效果和周边环境的影响

为了评估冷激波灭火弹爆炸后形成的激波对灭火效果和周边环境的影响,建立了一套纹影实验装置。通过纹影实验,观察了小尺寸下不同灭火介质爆炸抛撒后激波的形成和传播,并推算了冷激波灭火弹爆炸后油盆边缘附近的波后质点速度。观察发现,水基灭火介质爆炸抛撒后没有形成激波;而粉基灭火介质尽管爆炸抛撒后形成激波,但在油盆边缘附近激波强度较弱,波后质点速度小。与介质抛撒引起的可燃气体介质运动相比,激波对加快可燃气体介质运动的影响可以忽略。最后,通过高速摄影实验验证了激波对灭火效果的影响是可以忽略的。因此,冷激波系统中,激波对灭火效果和周边环境的影响是可以忽略的。

冷激波灭火系统中激波对扑灭油盆火焰影响的研究

为了研究冷激波灭火弹爆炸后形成的激波对扑灭油盆火焰的影响,首先采用纹影实验装置,观察小尺寸下不同灭火介质爆炸抛洒后的激波现象和激波强度;然后采用数值模拟的方法,模拟弱激波在气/液界面处的传播情况;最后采用高速摄影机拍摄冷激波灭火系统扑灭油盆火的实验过程,并对比分析各张图片同等位置处高色阶随时间的变化情况。通过实验发现,灭火介质爆炸抛洒后能形成激波,但激波强度较弱;当弱激波通过气/液界面时,液面上方会形成马赫反射,液面出现扰动,激波强度随距离的增加而不断衰减;前期高色阶百分比的变化弱于后期色阶百分比的变化。因此在比药量较小的冷激波灭火系统中,激波对扑灭油盆火焰的影响弱于介质抛洒。