微觀形貌測量技術(shù)

第1章 緒論 ………………………………………………………………………1
1.1 細(xì)水霧滅火技術(shù)簡介和研究現(xiàn)狀 ………………………………………1
1.1.1 細(xì)水霧滅火技術(shù)簡介…………………………………………………2
1.1.2 細(xì)水霧滅火技術(shù)研究現(xiàn)狀……………………………………………7
1.2 含添加劑細(xì)水霧滅火技術(shù)簡介和研究現(xiàn)狀 ……………………………9
1.2.1 含添加劑細(xì)水霧滅火技術(shù)簡介………………………………………9
1.2.2 含添加劑細(xì)水霧滅火技術(shù)研究現(xiàn)狀 ………………………………9
1.3 小結(jié) ………………………………………………………………………15
第2章 Cup-burner擴(kuò)散火焰裝置的設(shè)計與滅火實(shí)驗(yàn)………………………17
2.1 Cup-burner的設(shè)計 ………………………………………………………18
2.1.1 Cup-burner實(shí)驗(yàn)系統(tǒng) ………………………………………………18
2.1.2 細(xì)水霧發(fā)生及控制系統(tǒng) ……………………………………………19
2.1.3 細(xì)水霧收集系統(tǒng) ……………………………………………………22
2.2 Cup-burner火焰特征 ……………………………………………………22
2.2.1 Cup-burner火焰特征實(shí)驗(yàn) …………………………………………22
2.2.2 Cup-burner火焰特征數(shù)值模擬 ……………………………………24
2.3 超聲霧化細(xì)水霧的粒徑及霧化效果 ……………………………………30
2.3.1 細(xì)水霧粒度分布 ……………………………………………………30
2.3.2 細(xì)水霧霧滴在氣流中的受力分析 …………………………………34
2.3.3 影響霧化效果的因素分析 …………………………………………36
2.4 細(xì)水霧抑制熄滅Cup-burner火焰的最小滅火濃度……………………39
2.4.1 細(xì)水霧抑制熄滅Cup-burner火焰的實(shí)驗(yàn)研究 ……………………39
2.4.2 細(xì)水霧抑制熄滅Cup-burner火焰的數(shù)值模擬 ……………………42
2.5 小結(jié) ………………………………………………………………………47
第3 章含鉀鹽添加劑細(xì)水霧抑制熄滅Cup-burner 火焰的有效性研究…49
3.1 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧的Cup-burner滅火實(shí)驗(yàn)…………………………50
3.1.1 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧的粒度分布 …………………………………50
3.1.2 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧的霧化效果 …………………………………51
3.1.3 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧最小滅火濃度的確定 ………………………55
3.2 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧化學(xué)滅火作用效能的描述………………………59
3.2.1 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧抑制熄滅CH4火焰的熱機(jī)理 ………………59
3.2.2 含鉀鹽添加劑溶液熱容值的確定 …………………………………62
3.2.3 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧化學(xué)滅火作用的量化 ………………………67
3.3 小結(jié) ………………………………………………………………………71
第4 章含鉀鹽添加劑細(xì)水霧抑制熄滅Cup-burner 火焰機(jī)理的
熱力學(xué)分析 ……………………………………………………………73
4.1 含鉀鹽添加劑的熱行為 …………………………………………………74
4.1.1 TGA-DSC實(shí)驗(yàn)方法 …………………………………………………74
4.1.2 含鉀鹽添加劑的熱分析實(shí)驗(yàn) ………………………………………74
4.1.3 含鉀鹽添加劑的熱分析動力學(xué) ……………………………………79
4.2 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧加熱產(chǎn)物分析 ……………………………………83
4.2.1 實(shí)驗(yàn)方法 ……………………………………………………………83
4.2.2 不同溫度條件下含鉀鹽添加劑細(xì)水霧加熱產(chǎn)物表征 ……………85
4.2.3 不同濃度條件下含鉀鹽添加劑細(xì)水霧加熱產(chǎn)物表征 ……………93
4.2.4 不同溶質(zhì)條件下含鉀鹽添加劑細(xì)水霧加熱產(chǎn)物表征 ……………94
4.2.5 不同含鉀鹽添加劑細(xì)水霧加熱產(chǎn)物晶粒生長動力學(xué) ……………96
4.3 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧在一定條件下的化學(xué)熱力學(xué)分析 ……………100
4.3.1 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧滅火的一般過程 …………………………100
4.3.2 化學(xué)熱力學(xué)理論基礎(chǔ)………………………………………………102
4.3.3 化學(xué)熱力學(xué)分析……………………………………………………104
4.4 含鉀鹽添加劑粉體的Cup-burner滅火實(shí)驗(yàn) …………………………123
4.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置及方法……………………………………………………123
4.4.2 結(jié)果與討論…………………………………………………………125
4.5 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧滅火有效性綜合分析 …………………………128
4.6 小結(jié) ……………………………………………………………………131
第5 章含鉀鹽添加劑細(xì)水霧抑制熄滅Cup-burner 火焰機(jī)理的
動力學(xué)分析 ……………………………………………………………134
5.1 PSR模型概述……………………………………………………………135
5.1.1 PSR模型的基本描述………………………………………………135
5.1.2 PSR模型的局限性 …………………………………………………136
5.2 含氣態(tài)KOH的CH4/空氣混合物燃燒機(jī)理簡化模型 …………………137
5.2.1 CHEMKIN概述 ……………………………………………………137
5.2.2 CH4/空氣燃燒動力學(xué)簡化模型……………………………………139
5.2.3 含氣態(tài)KOH的 CH4/空氣燃燒動力學(xué)簡化模型 …………………141
5.3 含氣態(tài)KOH的CH4燃燒動力學(xué)機(jī)理分析 ……………………………142
5.3.1 含氣態(tài)KOH的CH4/空氣動力學(xué)簡化模型的可行性分析 ………142
5.3.2 含氣態(tài)KOH的CH4/空氣動力學(xué)簡化模型的敏感性分析 ………145
5.3.3 氣態(tài)KOH抑制CH4/空氣混合物燃燒過程的機(jī)理分析 …………150
5.4 溫度、濕度和大氣壓對滅火效率的影響 ……………………………156
5.4.1 環(huán)境溫度的影響……………………………………………………156
5.4.2 環(huán)境濕度的影響……………………………………………………157
5.4.3 大氣壓強(qiáng)的影響……………………………………………………157
5.5 小結(jié) ……………………………………………………………………159
第6章 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧在B類火中的應(yīng)用 ……………………………160
6.1 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧與B類火相互作用的實(shí)驗(yàn)研究 ………………161
6.1.1 全尺寸滅火實(shí)驗(yàn)工況下細(xì)水霧的滅火機(jī)理 ……………………161
6.1.2 全尺寸滅火實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的設(shè)計及實(shí)驗(yàn)方法 ………………………166
6.1.3 實(shí)驗(yàn)用B類火模型的燃料特性……………………………………173
6.1.4 純水細(xì)水霧與B類油池火相互作用實(shí)驗(yàn)…………………………177
6.2 含鉀鹽添加劑對細(xì)水霧撲滅B類火有效性的影響 …………………181
6.2.1 含鉀鹽添加劑種類的影響…………………………………………181
6.2.2 含鉀鹽添加劑濃度的影響…………………………………………185
6.3 小結(jié) ……………………………………………………………………188
第7章 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧在F類火中的應(yīng)用 ……………………………190
7.1 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧撲滅食用油火的實(shí)驗(yàn)研究 ……………………191
7.1.1 滅火實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法………………………………………………191
7.1.2 食用油火的燃燒特性………………………………………………192
7.1.3 純水細(xì)水霧與食用油火相互作用實(shí)驗(yàn) …………………………194
7.1.4 含添加劑細(xì)水霧與食用油火相互作用實(shí)驗(yàn) ……………………197
7.2 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧冷卻食用油的實(shí)驗(yàn)研究 ………………………206
7.2.1 冷卻實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法………………………………………………207
7.2.2 食用油的冷卻過程…………………………………………………208
7.2.3 沸溢層的影響因素…………………………………………………209
7.2.4 含鉀鹽添加劑細(xì)水霧對食用油冷卻過程的影響 ………………212
7.3 小結(jié) ……………………………………………………………………215
參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………217