港口油池火的火灾特性研究

本文针对港口多货物和存在外界风的特点,利用实验对在外界风作用下临近双油池火的燃烧速率和火焰特征进行了研究。研究发现两个油池火的燃烧速率都随风速的增加而增加;将临近双油池火在外界风速下的平均燃烧速率与单个油池火在外界风速下的燃烧速率进行了对比,发现当外界风速较小时(包括风速为零),双油池火的平均燃烧速率大于单油池火的燃烧速率;当外界风速较大时,双油池火的燃烧速率小于单油池火的燃烧速率。双油池火的火焰高度高于单油池火火焰高度,火焰倾角小于单油池火。     

庚烷池火羽流热反馈效应理论分析和仿真研究

火焰羽流热反馈是火灾发生过程中能量传递的一种重要形式,是火势发展和蔓延的重要影响因素,具有重要的理论研究和工程应用价值。本文以开放空间庚烷油池火燃烧为例,在池火燃烧热平衡方程分析的基础上建立了火焰羽流热反馈简化模型,并提出了火羽流热反馈效应的计算公式;建立庚烷油池火CFD模型,对油池火的火灾特性参数以及火焰羽流热反馈效应进行仿真分析,对理论分析结果进行仿真验证。研究结果表明:1m2庚烷油池火燃烧过程中,由火羽流热辐射和热对流效应引起的油池质量损失率的变化约占总的质量损失率的53%和37%,是影响液体火灾发生发展的重要因素。     

生物柴油对柴油火焰碳黑生成特性影响的试验研究

为寻找低排放的经济型船用柴油机燃料,在一套能够产生稳定层流火焰的燃烧系统上,采用二维消光法,对不同掺混比例的生物柴油-柴油混合燃料B0,B10,B20和B50火焰中的碳黑生成特性进行试验研究。试验利用反演法对测得的火焰透射率进行数据分析和处理,获取了不同混合燃料火焰中的定量碳黑浓度,意在研究生物柴油对普通柴油火焰碳黑生成特性的影响。试验结果表明,在相同的火焰高度下,随着混合燃料中不断增加生物柴油,各种混合燃料均能形成稳定燃烧火焰,且在不同高度上碳黑浓度出现不同程度的降低趋势,显示了生物柴油清洁环保的特性。     

水平开口有限空间油池火燃烧特性分析

[目的]船舶机舱等有限空间通常具有顶部水平开口,开口位置和形状的特殊性导致其火灾燃烧特性与建筑火灾有着明显的区别。为了解和认识船舶机舱等顶部水平开口的火灾特性,[方法]通过改变开口面积和庚烷油池的尺寸,开展顶部开口有限空间火焰熄灭模式、火焰形态与燃烧速率等燃烧特性的实验研究。[结果]根据火灾熄灭原因,有限空间火灾发展过程分为O_2浓度不足导致的"缺氧熄灭"模式和可燃物耗尽导致的"燃料耗尽熄灭"模式。在"缺氧熄灭"模式中,烟气混合物被卷吸进入火焰参与燃烧过程,火焰自熄灭临界O_2浓度处于13%～16.5%,且火焰形态由稳定燃烧的形状变成在脱离油池并不断游走的状态。在"燃料耗尽熄灭"模式下,火焰形态较为稳定,并且由于沸腾燃烧导致燃烧后期燃烧速率有较为明显的增大。[结论]研究结果展示了顶部开口有限空间火灾的燃烧特性,对了解船舶舱室火灾的发展过程具有重要意义,并为船舱火灾扑救提供了理论支持。     

燃烧条件下线路跳闸试验平台设计与实现

文中探讨了燃烧条件下线路跳闸试验平台的设计及搭建方法,介绍了本平台的组成和试验方式.开展了燃烧条件关系研究及烟尘条件下放电击穿特性研究,得到了火势强度与火焰荷载、火焰高度均呈正相关关系,以及高温及烟尘条件增加了线板之间的可导电性,显著降低了击穿电压的结论,为全面研究山火跳闸放电特性打下了基础.     

封闭空间火灾烟气温度特性的数值模拟研究

封闭空间中火灾与一般开放空间中火灾具有许多不同的特点,运用火灾动力学仿真软件FDS,研究了不同油池尺寸下庚烷池火的烟气温度特性。结果表明：在封闭空间中,烟气可以分为上部温度较高的浓烟气层和下部温度较低的稀烟气层,分层高度大约在距地板0．25m高度处;油池尺寸越大,烟气温度越高。当油池大小为0．2m×0．2m时,烟气温度能到达450℃,对人员和舱室结构都有非常大的危害。封闭空间烟气温度分布,同一水平面基本相同,在竖直方向,浓烟气层温度分布呈均匀梯度分布;烟气蔓延存在传热传质,其热量传递以对流传热为主。     

横向受迫振荡圆柱绕流升阻力系数研究

基于自主研发的紧致插值方法数学模型,开展均匀来流条件下(Re=200)圆柱横向受迫振荡问题的二维数值模拟研究.选取振荡幅值为A/D=0.1,0.2,0.3,0.4,振荡频率比为f_e/f_s=0.14~3.0的不同工况进行数值模拟.文中主要分析圆柱所受到的升力系数C_L和阻力系数C_D随频率比f_e/f_s和振幅A/D的变化趋势,以及升阻力系数发生突变的频率值构成的频率区间与频率锁定区间的关系.     

不同水层海水温度与海面高度对金枪鱼渔场的影响研究

金枪鱼是一种重要的远洋洄游性鱼类,具有很高的经济价值,主要分布于远洋暖水海域。根据2010年8月和9月(2010.7.26～2010.9.22)南太平洋海域的实测海况及渔获量数据,本文研究了渔获量与不同水层海水温度、海面高度之间的关系。研究发现,研究海域内的各研究水层均存在金枪鱼渔场的适宜温度范围,其中海表水层温度与金枪鱼渔场分布情况最为密切,呈现较好的正态分布情况;研究海域内金枪鱼渔场的适宜海面高度为41～60cm。     

增压锅炉火焰图像采集系统研究

增压锅炉是船用蒸汽动力装置的重要组件,对炉内燃烧火焰进行实时监测很有必要.本文通过设计安装接口和密封装置以及彩色火焰探测器,将3支彩色火焰图像探测器布置在前后炉墙的观火孔处,运用专业采集软件摄取炉内火焰图像,并通过图像采集卡将火焰辐射图像保存至计算机中,为进行图像处理、分析和炉膛温度场计算奠定基础.现场试验表明,该火焰采集系统运行稳定,可以对炉内火焰图像进行不间断在线采集.     

均匀粘性流体中截断直立圆柱体受迫振荡的三维数值模拟

研究了直立截断圆柱体受迫振荡时的三维绕流问题.以不可压缩Navier-Stokes方程为控制方程,采用有限体积法和PISO算法,以自身泻涡频率为振荡频率建立数值模型对受迫振荡圆柱体进行研究分析.分析对比了受迫振荡圆柱体与静止圆柱体力系数差别及流场特性,并取多组雷诺数对柱体的力系数和流场进行了研究分析,总结了受迫振荡圆柱体力系数幅值及平均力系数随雷诺数的变化规律.     

船舶大舱室油料火灾温度场特性及冷却压制研究

以仿真和试验为研究手段,对船舶超大空间内油池火的燃烧特性进行系统研究,结果显示,火灾发生时烟气沉降速度、温度上升速度非常快,灭火行动最好在2min内展开。同时,利用试验方法分别对多功能水枪和泡沫灭火系统的灭火效果展开研究。研究发现,使用多功能消防水枪对10m^2以内的油火进行控制时,灭火进攻的角度和开花水枪的使用对灭火效果有着直接影响,其中以同侧对角进攻的效果最佳,仅仅用时20 s就扑灭了10 m^2柴油火;而泡沫系统的灭火效率非常高,约20 s就很好地压制了14.6 m^2的油火灾,在30 s时彻底扑灭。这些研究结论可直接用来指导船舶大空间火灾的扑救工作。     

非牛顿流体中运动气泡的形变

为阐明非牛顿流体中运动气泡的形变规律,采用高速摄像仪对运动气泡图像进行了捕捉,根据气泡形变参数变化分析了气泡形变规律.结果表明,流体黏度对气泡形变影响很大.低表观黏度流体中,气泡表现出振荡形变现象,其宽高比随高度也产生了较强的振荡变化,具有明显的特征振荡频率;高表观黏度流体中,气泡宽高比随高度体现出近似的线性变化,气泡呈椭球形.与牛顿流体中的气泡形变不同,非牛顿流体中的局部黏度变化对气泡振荡形变起重要作用,气泡振荡频率随黏度振荡频率的改变而改变.     

喷油器喷孔直径对船舶柴油机燃烧性能的影响

研究船舶柴油机喷油器的雾化特性对提高船舶柴油机热效率、减少燃油消耗率和有害物排放、预防机械故障有着重要的意义。以4190ZL型船用中速柴油机为例,利用CFD软件FIRE对其喷油器在不同喷孔直径下的喷射雾化和燃烧过程进行数值模拟,得到燃油雾化特性和燃烧过程的数据,并分析其对柴油机NOx和碳烟排放的影响。结果显示采用孔径为0.3 mm的喷油器,柴油机排放特性最佳,为船舶柴油机喷油器设计、故障诊断与选用提供参考。     

基于燃油计量阀的高压油泵动态特性仿真分析

以某型基于燃油计量阀的高压油泵为研究对象,在介绍其工作原理的基础上,利用AMESim软件建立高压油泵及共轨管的仿真模型,并通过高压油泵性能试验验证仿真模型的准确性,最后利用模型分析燃油计量阀控制信号的频率和占空比以及驱动轴转速对高压油泵动态特性的影响.结果表明:燃油计量阀控制信号的频率对高压油泵动态特性的影响较小,而燃油计量阀控制信号的占空比和驱动轴转速对高压油泵动态特性的影响较大.随着燃油计量阀控制信号占空比的减小以及驱动轴转速的增大,高压油泵输出高压燃油的响应加快,泵油能力增强.     

新型含能材料三氢化铝在固体推进剂中的应用现状

三氢化铝作为新兴含能材料,应用于高能燃料中,能较大地提高燃料的能量性能和燃烧性能.本文介绍了稳定态α态三氢化铝的物理化学性质、热分解及反应动力学特点和制备方法.阐述了现阶段三氢化铝在高能燃料领域的研究成果,归纳了三氢化铝的能量特性、相容性、感度特性、反应机理、燃速特性、火焰特征.     

核级电缆火灾危险性实验

采用锥形量热仪,以核级电缆为研究对象,实验测试核级电缆在不同外加热辐射、电缆护套厚度情况下在燃烧过程中的热释放速率、质量损失速率、烟气生成速率等燃烧特性。     

高速柴油机燃用重油高压油管压力分析

为研究使用不同燃油时高压油管压力波特性,在一台船用高速柴油机上开展了燃用轻油(0#柴油)和重油(180 mm2/s、50℃)的负荷特性试验,实测燃用重油、柴油时泵端与嘴端的压力,试验结果表明,重油不仅压力峰值明显增高,而且油压建立的速度在高负荷时也较快,两种燃油油压下泄速度各负荷时均相同;重油在中、低负荷时残压高,压力升起起点晚;高负荷时重油产生的高压力仅能改善燃烧性能,中、低负荷下则既有利于燃烧,也有助于着火。     

图像型火灾探测技术在舰船消防报警系统中的应用

如何将火灾消灭于萌芽状态一直是舰船消防报警系统急需解决的主要问题.讨论了火灾火焰图像的识别技术,研究了火灾火焰和其他一些干扰现象的面积变化规律、边缘变化规律、形体变化规律、闪烁频率规律和整体移动趋势,并且针对每一种规律都提出相应的图像识别算法.实验结果表明,该技术具有明显的优点.     

基于局部均值分解算法的电力系统低频振荡研究

本文针对在研究电力系统低频振荡时易出现负频率和端点效应较严重的问题,结合局部均值分解局部均值分解(LMD),提出了基于LMD的电力系统低频振荡研究新方法。该方法可将复杂的振荡模态分解为若干振荡模态之和,每个振荡模态由幅值函数和调频函数之积组成。LMD采用了滑动平均法拟合幅值函数,避免了过包络、欠包络现象,端点效应较小;通过对调频函数求导获得各个振荡模态的瞬时频率都是正的、具有物理意义的时变频率。幅值函数反映了振荡的阻尼特性,频率函数反映了振荡的时变特性,研究瞬时幅值函数和瞬时频率函数可以有效获取振荡模态的暂态信息和振荡特性。     

直角域内的结构声辐射特性研究

直角空间域的边界特性影响内部结构的声辐射特性.文章通过引入保角映射取得不同边界特性下直角空间域内声边界元法的格林函数,以此导出相应的声辐射方程.并以脉动球声源的声辐射为例,进行数值分析并对比了直角空间域的边界特性、频率和与边界的距离对声功率和声辐射指向性的影响.