飞机火焰抑制器阻火测试中混合气体的适用性研究

文章对典型民用飞机油箱通气口飞机火焰抑制器火焰传播特性开展试验研究。根据SAEARP5416中规定的H_(2)、O_(2)、Ar3种混合气体的燃爆方案,借鉴ISO16852标准下的试验方法,自建燃爆试验台,并分别在不同H_(2)体积分数、阻火芯体内部孔径和芯体长度的情况下开展系列试验,并与现行商用阻火器特性进行对比,同时使用高速摄像机获得爆燃阻火现象及规律并开展仿真对比。试验结果表明,使用体积分数为5.0%~10.0%的H_(2)进行飞机火焰抑制器火焰传播试验时,试验阻火成功率极低,并得到H_(2)体积分数升高对火焰传播速度的影响规律。研究表明,H_(2)与航空煤油蒸气的特性差异是阻火失效的关键因素。该文对此次试验的混合气体局限性进行分析,试验结果也为H2类阻火器的研究提供一定的参考。

机载火焰抑制器设计要求研究

火焰抑制器为保证飞机燃油系统安全的重要手段,可阻止外部火焰进入燃油箱内部。为满足我国大型民用飞机发展,对其性能和设计需求的研究日益增加。基于历史发展和以往研究,介绍了火焰抑制器基本原理,对机载环境下火焰抑制器结构特征和安装要求进行分析。再根据淬熄长度和淬熄直径研究结果,讨论火焰抑制器阻火单元尺寸设计准则。结合美国联邦航空局咨询通告AC25.975要求和美国汽车工程师学会设计规范SAE ARP5776,提出火焰传播试验和火焰保持试验,为火焰抑制器性能论证方法提供参考。最终,对火焰抑制器压降性能要求和环境适应性能要求进行简述。

湍流氢气扩散火焰中磷酸三甲酯的抑制效果(英文)

基于湍流氢气-空气扩散火焰,对磷酸三甲酯(TMP,(CH3O)3PO)的火焰抑制效果进行了数值研究,使用一阶条件矩封闭模型作为湍流燃烧子模型.为了研究氢原子浓度减小的机理,对其相关的重要基元反应进行了分析。最后根据所获得的数值结果及火焰燃烧结构和抑制效果,对TMP的灭火特性进行了详细的讨论分析.

磷化合物的火焰抑制中湍流混合作用数值研究

首先构筑了含磷化合物添加剂的甲烷氧化复杂化学动力学机理,验证了该机理的可靠性,进而采用随机Monto Carlo概率密度函数PDF模拟,详细计算了部分搅拌器中考虑湍流混合作用的磷化合物的火焰抑制行为,讨论了湍流混合时间与驻留时间比τmix/τres对火焰结构的影响、熄火、以及包含关键火焰自由基重组的催化循环等问题.

惰性粉体对油页岩粉尘爆炸火焰的抑制性能和作用机理研究

为了研究惰性粉体对油页岩粉尘爆炸火焰的抑制性能和作用机理,利用粉尘爆炸火焰传播测试系统,选取了五种常用惰性粉体和两种不同油页岩粉尘进行了爆炸火焰抑制实验。通过对爆炸火焰长度、最低惰化比和火焰形态结构的分析,结合惰性粉体的TG-DTG-DSC热特性曲线,系统研究了惰性粉体对油页岩粉尘爆炸火焰的抑制性能和作用机理。研究结果表明,惰性粉体对两种油页岩粉尘爆炸火焰的抑制性能优劣排序为:ABC干粉>Al(OH)_(3)>Mg(OH)_(2)>NaHCO_(3)>岩粉,且两种惰性粉体均对桦甸油页岩(HDOS)的抑爆性能优于龙口油页岩(LKOS);本文建立了惰性粉体对油页岩粉尘爆炸火焰的抑制机理物理模型,并分析了作用机理,通过作用机理分析表明:高效抑爆粉体应具有热稳定性较好(分解温度在200~400℃),吸热量大,且分解中间态产物能够与燃烧反应活性自由基相结合发挥化学抑制作用等特点。

机载火焰抑制器传热特性影响因素研究

采用微元方法建立机载火焰抑制器耐烧过程数学模型,应用有限差分法对其进行数值计算,对比计算结果与实验数据,误差不超过10%。在此基础上,分析燃烧温度、阻火单元长度、壁厚及材料的导热率对火焰抑制器传热特性的影响。研究表明:阻火单元末端温度随燃烧温度升高而增加;阻火单元长度越长,其末端温度所达到的平衡温度则越低,耐烧性能越好;阻火单元壁面厚度的增加将导致其末端平衡温度的升高,耐烧性能下降;阻火单元材料的导热能力越强,其末端平衡温度越高,达到平衡的时间越短,从耐烧性能而言,提高材料的导热率是不利的。

机载火焰抑制器研究现状与发展

为满足FAA适航条款要求,机载火焰抑制器作为"被动式"闪电防护装置,已广泛应用于国外各类飞机通气系统及汽化器蒸气排放系统中,用以防止雷电等外部火源对飞机燃油系统的侵袭。在国内,受限于适航认证工作及航空技术的相对落后,国产机载火焰抑制器的研制开发才列入日程。有鉴于此,本文从火焰传播与抑制机理、阻火单元结构与设计、标准与测试技术等方面系统地总结机载火焰抑制器的研究现状,并分析所存在的问题,提出未来的研究方向,以期能为国产机载火焰抑制器的研制开发提供有益的参考。

基于Damk?hler数的氢气层流扩散火焰抑制模拟研究

通过对未添加及添加1%的Br_2对氢气同向流扩散火焰的影响进行数值模拟,研究抑制剂对氢气层流扩散火焰温度及主要自由基的影响,并通过计算两种火焰的化学特征时间及混合特征时间得到Damk?hler数,提出基于抑制剂的标量耗散率,研究抑制剂的扩散作用及化学作用对氢气同向流扩散火焰的影响。研究发现抑制剂的火焰抑制循环使火焰中化学作用增强,而抑制剂的扩散作用对火焰整体的扩散作用有较显著的影响。添加抑制剂后在径向大部分区域火焰的Da数均低于未添加情况下,抑制剂减少火焰燃烧区域,并使燃烧区域的反应剧烈程度下降。从火焰根部到火焰顶端,抑制作用逐渐减弱。

机载火焰抑制器流阻特性研究

通过试验和数值计算方法研究了六边形阻火单元结构火焰抑制器的流阻特性,分析了火焰抑制器结构参数对其流阻特性的影响。研究发现,随着六边形通道边长的减小,火焰抑制器的流阻急剧增大;随着六边形通道壁厚的增加,火焰抑制器的流阻呈增大趋势;阻火单元长度越长,火焰抑制器流阻越大。因此,在火焰抑制器设计过程中,在满足阻火、耐烧及结构强度等设计要求下,应选取较大的六边形通道边长、较小的六边形通道壁厚和阻火单元长度。

机载火焰抑制器流通性能研究

受限于适航认证工作的相关要求及我国航空技术相对落后的现状,国产机载火焰抑制器的研制开发起步较晚。通过对机载火焰抑制器压力降产生的原因进行分析,提出一种适合计算机载火焰抑制器压力降的方法,在与实验结果对比并验证该方法正确性的基础上,根据某型机载火焰抑制器技术要求,分析在空气流动和燃油溢流情况下不同特征尺寸阻火单元的压力降,并探讨各个因素对机载火焰抑制器压力降的影响。结果表明:本文关于机载火焰抑制器流通性能的研究可为其工程设计、计算和选择提供有益的参考。

一种用于激光打击光电跟踪设备的激光照明系统

为有效解决因目标与背景空间信噪比低或者目标因作用点温度升高而燃烧时的激光打击精度稳定性不足等问题,本文提出了一种用于激光打击光电跟踪设备的激光照明系统。以不影响光电跟踪设备成像效果为前提,提高了探测目标与背景空间的信噪比,并以空中的悬停目标及移动目标作为检测对象,验证了其对光电跟踪设备跟踪稳定性的提升;同时,配合在光电跟踪设备上安装窄带滤光片的方法抑制火焰成像,从而保证光电跟踪设备的稳定跟踪。

细水雾抑制障碍物遮挡气体池火的缩尺度实验研究

大型仓库等场所由于存在明显的障碍物空间遮挡情形,一旦发生火灾,障碍物势必会对细水雾灭火效果及其作用机制产生影响.通过搭建1/6缩尺度实验平台,利用平面激光诱导荧光(PLIF)及粒子图像测速(PIV)技术,获取了细水雾与障碍物遮挡火焰相互作用的火焰羟基自由基浓度分布及细水雾流场数据.结果表明,细水雾可以有效熄灭最大有效雾量比大于0.59且火焰功率小于3.93 kW的遮挡火焰.PIV拍摄视场下雾滴最大速度随细水雾施加时间的特征规律,揭示了灭火过程中雾-焰相互竞争的动力学机制.

航空煤油火灾蔓延特性及抑制机制研究

结合军队油料安全储备、火灾防控要求的背景,聚焦液体池火灾蔓延规律的研究方向,围绕表面流、初始温度和油池厚度及宽度等因素,分析了其对油料池火发展过程、演变规律的影响;围绕解决军队航空煤油安全供应问题,阐述了火焰蔓延抑制的两类关键技术(物理抑制和化学抑制),为军用油库安全储备油料、预防控制火灾提供了重要参考,对科学配置消防器材、合理制定救援灭火方案提供了理论指导。

DMMP对二甲醚层流预混火焰的影响研究

二甲醚(DME)作为可再生的清洁燃料,因为其优越的性能而越来越受关注,但与此同时其燃烧的安全性却容易被忽视。自蒙特利尔议定书以后,含磷化合物成为抑制碳氢化合物火焰最理想的卤代烷替代物,选取甲基磷酸二甲酯(DMMP)应用于二甲醚火焰,基于分层结构首次构筑了DME/DMMP详细化学反应机理。通过模拟研究发现,DMMP对DME层流预混火焰表现出与碳氢火焰同样明显的抑制作用。进一步进行火焰抑制机理分析,结果显示DMMP对DME层流火焰的抑制主要是因为PO_2和HOPO的循环反应促进了H和OH重组,同时得出DMMP对DME富燃火焰抑制更有效的结论。

水雾喷射角对半封闭机舱火灾灭火效果模拟研究

利用火灾动力学模拟器FDS(FDS,fire dynamics simulator)软件搭建了飞机真火消防训练模拟器模型,研究了在半封闭机舱内消防水枪喷射锥角及流量对灭火训练过程中灭火效率的影响,分别以火焰抑制时间、气体浓度和温度差异等因素对机舱内火灾抑制有效性及传温、传质过程进行分析。结果表明:通过增加消防水流量或减小水枪喷射锥角可提高火焰温度衰减速率;随着喷射锥角的增大,舱内氧气浓度降低,二氧化碳分数升高。通过研究喷射锥角及消防水流量对舱内温度与气体浓度的变化,可为消防人员进行灭火训练提供理论支持。

纺织技术在灭火救援中的创新应用研究

灭火救援是一项重要的公共安全任务,其效率和安全性直接关系到人民群众的生命与财产安全。纺织技术作为一门应用广泛的技术领域,在灭火救援中有着巨大的潜力。文章将针对纺织技术在灭火救援中的创新应用进行细致的研究和探讨,通过研究不同的纺织技术,分析其在灭火救援中的潜力和优势,并提出相关的应用建议。以期为提高灭火救援的效率和安全性提供有益的参考,为社会的安全保障作出贡献。

细水雾透过网格形障碍物熄灭油池火的试验

为了研究障碍物对细水雾灭火的影响,在网格形障碍物阻隔条件下,利用细水雾对小尺寸油池火的灭火效果进行了试验研究。在3.0 m×3.0 m×2.8 m的标准受限空间内,选取火灾功率固定的较小尺寸煤油池火进行一系列细水雾模拟灭火试验。试验结果表明:障碍物之间的距离、障碍物与火源间的距离等都对细水雾抑制火焰有明显影响。在较小尺寸油池火存在的情况下,适当增加网格形障碍物与火源间的距离,并减少网格形障碍物的等效面积至10%以下,可以使细水雾有效抑制、熄灭油池火焰。

船舶机舱水雾灭火相似模型分析与设计

以某型3000吨级船舶机舱为原型,根据对船舶机舱火灾蔓延规律的相似理论分析,建立了小尺度船舶火灾模拟实验舱的相似物理模型;确定了船舶机舱细水雾模拟的相似准则关系,并建立了模拟机舱细水雾灭火系统相似物理模型;依据IM O相关细水雾灭火系统有效性评估的实验场景设置和相似模型设计,采用FDS(4.0)对模拟实验舱内细水雾灭火系统进行了数值模拟的实验研究。实验结果表明,在忽略热辐射作用的条件下,对细水雾灭火系统采用相似理论分析,并建立的相似缩比模型可以较好的模拟原型舱室细水雾灭火过程与规律。

基于路径通量-敏感性分析方法的C_3H_8/DMMP/空气详细化学机理简化(英文)

为系统分析复杂燃烧化学反应动力学机理,查明冗余组分及反应,提高计算效率,构建了详细化学机理分析及简化数值平台.综合运用路径通量分析、敏感性分析、反应速率分析方法,对一个可用于含磷物质对火焰抑制研究的化学机理进行了详细分析,得到了组分及反应的重要度信息,并对该机理进行了简化.构筑的简化机理包含46个组分、183步反应,与包含121个组分、682步反应的详细机理相比,简化机理对C3H8/DMMP/Air预混火焰的计算效率可提高9.47倍,且具有较高的计算精度.

三氟甲烷抑制CH_4/O2低压预混平面火焰的实验研究

利用同步辐射分子束质谱对三氟甲烷抑制下的CH4/O2低压预混平面火焰的燃烧生成组分进行了实验测量,通过选择性探测燃烧自由基与反应中间体,初步研究了三氟甲烷(CF3H)的化学灭火动力学.结果表明,同步辐射分子束质谱方法能够广泛探测到灭火剂作用下的燃烧生成组分,尤其是反应中间体与自由基.三氟甲烷灭火剂(CF3H)在火焰预热区内完全参与反应,生成了CF3和CF2等含氟中间体,并且CF3将作为主要组分继续参与火焰主反应区内的抑制过程.由三氟甲烷(CF3H)生成的主产物氟化氢(HF),H-F键能远大于H-Br键能,因此十分稳定,不会参与类似的溴化氢(HBr)对燃烧自由基OH和H的清除反应,这是造成三氟甲烷(CF3H)灭火性能低于传统含溴哈龙灭火剂的主要原因.