初始油面温度对水成膜泡沫铺展特性的影响研究

为探究高温油面对水成膜泡沫的影响,利用自主搭建的铺展特性测试实验平台获得水成膜泡沫在不同初始温度KI25X变压器油面上的铺展参数,对比水成膜泡沫在两种油池尺寸(D=50 cm和117 cm)下不同温度油面的铺展行为,分析铺展面积和铺展速率随初始油面温度的变化规律。结果表明:D=50cm油池,铺展形状呈现中心对称,铺展速率存在快速增长、线性增长和缓慢增长3个阶段;D=117 cm油池,铺展形状呈现不规则特征,仅有线性增长和缓慢增长两个阶段;初始油面温度显著影响水成膜泡沫的铺展特性,D=117 cm时,铺展速率随油温增加先上升后下降,在初始油面温度60℃时,平均铺展速率达到最大;基于油面铺展理论基础,建立了铺展速率计算模型,得到泡沫摩擦力参数随油温增加呈现先上升后下降的变化规律。

灭火泡沫在水平固体表面铺展过程模拟研究

建立了灭火泡沫在水平固体表面铺展的数理模型和数值计算方法,分析了灭火泡沫在水平固体表面铺展瞬变过程以及初始边界条件和泡沫流变性对泡沫铺展过程的影响。结果表明,随着泡沫覆盖层向下游铺展,泡沫铺展前沿推进速度发生衰减,衰减幅度逐渐减小。灭火泡沫流变特性直接决定泡沫覆盖层内屈服面的垂直位置及屈服区域剪切率的大小,进而影响泡沫铺展过程。较低的泡沫屈服应力、较高的稠度系数和较大的流动行为指数有利于泡沫铺展,导致给定时间内泡沫覆盖层铺展距离增大,泡沫覆盖层厚度沿水平方向分布梯度变小,泡沫覆盖层内屈服区域增大。

常见泡沫灭火剂在变压器油面铺展性能及隔热性能试验研究

铺展性能和隔热性能是衡量泡沫灭火剂的重要指标。为优选更适合变压器油火灾的泡沫灭火剂,对水成膜泡沫灭火剂(Aqueous film-forming foam,AFFF)、氟蛋白泡沫灭火剂(Fluoroprotein foam,FP)和合成泡沫灭火剂(Synthetic foam,S)3类常见泡沫灭火剂在不同初始温度变压器油面的铺展特性及外加热辐射下泡沫在高温油面的隔热性能开展试验研究。结果显示:AFFF泡沫铺展速率最快,其次是FP泡沫,S泡沫铺展最慢。在外加热辐射条件下,AFFF泡沫层温度变化及泡沫高度衰减最慢,FP泡沫稍快,S泡沫最快。表明AFFF泡沫隔热性能最好,S泡沫最差。此外,在前人建立的泡沫质量蒸发模型基础上,针对FP和S泡沫提出了质量蒸发模型的修正系数,修正后的模型能更好地预测外加热辐射下FP和S泡沫蒸发质量的变化。

消防泡沫在液体燃料上铺展性能研究综述

泡沫灭火剂是扑灭液体火最有效的灭火剂之一。泡沫对不同的燃烧液体有不同的灭火效果。虽然灭火效果与燃料的闪点密切相关,但泡沫覆盖面积是最关键的因素。对泡沫铺展过程的研究将为设计灭火设备和改进消防战术提供有效的理论依据。研究泡沫灭火剂在燃油表面灭火过程中的铺展覆盖情况至关重要。本文对泡沫灭火剂在易燃液体上的铺展研究现状进行梳理,重点分析目前已有的实验研究和理论模型。

消防泡沫在液体燃料上的铺展性能试验研究

扑救易燃液体火灾往往存在扑救时间长、火情易反复的现象。根本原因在于缺乏泡沫对液体燃料火灾灭火过程的深入认识。泡沫在易燃液体表面的铺展可能是抑制火灾最重要的因素,研究泡沫灭火剂在燃油表面灭火过程中的铺展覆盖情况至关重要。选用3%AFFF、3%AFFF/AR和3%FP3种灭火剂在矩形流道内研究了泡沫铺展性能。研究表明,由于3%AFFF和3%AFFF/AR在燃料表面的剪切应力较小,其铺展速度比3%FP较快。由于3%AFFF和3%AFFF/AR可以在溶剂油表面形成水膜,其铺展速度与在水表面相似。3%FP在溶剂油表面不能形成水膜,比在水表面铺展慢。