范绪君:水滴撞击油池动力学特性研究论文

范绪君:水滴撞击油池动力学特性研究论文

本文主要研究内容

作者范绪君(2019)在《水滴撞击油池动力学特性研究》一文中研究指出:由于清洁、高效以及无污染的特点,作为哈龙灭火剂的替代者,水雾灭火技术被广泛用于许多重要的灭火场所,如工业厂房、实验室、建筑以及森林。但目前关于水雾灭火技术的研究绝大部分都关注于宏观层面上的灭火效能,只有有限的学者去研究了其微观机理,而微观机理对水雾灭火技术的进一步发展有着重要的影响。因此,本文为了探究水雾灭火的微观现象与机理,开展了一系列的有关单个液滴与高低沸点油池相互作用的小尺度实验,来探究水雾灭火过程中液滴与燃料液面相互作用的微观过程,使我们科学地认识并理解水雾灭火的微观机理。为了深入探究液滴撞击高低沸点油池的动态过程,本文搭建了2个实验研究平台,分别用于观察单个水滴撞击油池液面的动态过程以及单个水滴撞击着火高沸点油池的火焰膨胀过程,所有的实验都是在常温下(20℃)进行。实验中利用高速摄像机和数码相机分别测量并计算水滴撞击速度、弹坑尺寸、射流高度、气泡持续时间、火焰高度及体积等撞击特征参数,并记录下水滴与油池液面碰撞的微观过程和火焰膨胀的瞬间过程。通过改变着火条件、撞击高度、油池液体深度、油池液体温度以及水滴直径等工况条件,进一步揭示了不同环境条件下单个水滴撞击高低沸点油池的特征撞击参数和微观撞击现象的变化规律。本文的研究工作具体如下:研究揭示了单个水滴撞击未着火庚烷油池的动力学特性。首先,通过改变水滴撞击高度和液体深度,记录了水滴撞击未着火庚烷液面的动态行为过程,定义了三种撞击现象:穿透-二次穿透/漂浮、弹坑-射流/弹坑-射流-二次射流和气泡;建立了由撞击韦伯数和液体深度共同决定的We-d*撞击现象分布图,并确定了各种撞击现象转变的临界韦伯数;发现了弹坑尺寸、射流高度、气泡持续时间、撞击速度损失等特征参数的变化规律,并给出了特征参数演变的详细机理解释。研究揭示了单个水滴撞击着火庚烷油池的动力学特性。整个实验是在庚烷处于准稳态燃烧时进行的。首先,根据射流次数的不同,建立了着火庚烷油池机制,即浅油池、过渡区及深油池,并比较分析了不同工况下具有显著差异的射流和气泡结构形成的动态过程,发现了液体深度和韦伯数对撞击现象的影响规律。其次,通过对比研究不同液体深度和韦伯数下的最大弹坑尺寸和最大射流高度的差异性,解释了浅油池和深油池中撞击特征参数的影响因素,并揭示了不同工况下撞击特征参数的演变规律。最后,根据水滴下落过程中的动力学过程,构建了水滴下落高度随撞击速度的理论预测公式,并进一步得到了着火条件火羽流导致的撞击速度损失规律。研究揭示了单个水滴撞击受热和着火花生油油池的动力学特性。首先,简单分析了不同直径的水滴撞击高温花生油中撞击现象的动态过程和分布规律,着重分析了蒸汽爆炸现象的临界发生条件以及爆炸接触方式。基于其爆炸接触方式,进一步划分了三阶段的水蒸气演变的物理模型。其次,深入探究了单个水滴总吸收热随水滴直径的变化关系,并基于水蒸气泡的体积计算模型,理论推导了其最大子液滴吸收热的计算公式,揭示了最大子液滴吸收热与单个水滴总吸收热的比值随水滴直径的变化规律。最后,为了探究水滴直径对火焰膨胀的影响,分析了火焰膨胀的瞬间过程以及揭示了不同水滴直径下的火焰最大膨胀高度的变化规律,并基于灰度阈值法,进一步探究了火焰最大膨胀高度和体积倍数随水滴直径变化的影响规律。

Abstract

you yu qing jie 、gao xiao yi ji mo wu ran de te dian ,zuo wei ha long mie huo ji de ti dai zhe ,shui wu mie huo ji shu bei an fan yong yu hu duo chong yao de mie huo chang suo ,ru gong ye an fang 、shi yan shi 、jian zhu yi ji sen lin 。dan mu qian guan yu shui wu mie huo ji shu de yan jiu jue da bu fen dou guan zhu yu hong guan ceng mian shang de mie huo xiao neng ,zhi you you xian de xue zhe qu yan jiu le ji wei guan ji li ,er wei guan ji li dui shui wu mie huo ji shu de jin yi bu fa zhan you zhao chong yao de ying xiang 。yin ci ,ben wen wei le tan jiu shui wu mie huo de wei guan xian xiang yu ji li ,kai zhan le yi ji lie de you guan chan ge ye di yu gao di fei dian you chi xiang hu zuo yong de xiao che du shi yan ,lai tan jiu shui wu mie huo guo cheng zhong ye di yu ran liao ye mian xiang hu zuo yong de wei guan guo cheng ,shi wo men ke xue de ren shi bing li jie shui wu mie huo de wei guan ji li 。wei le shen ru tan jiu ye di zhuang ji gao di fei dian you chi de dong tai guo cheng ,ben wen da jian le 2ge shi yan yan jiu ping tai ,fen bie yong yu guan cha chan ge shui di zhuang ji you chi ye mian de dong tai guo cheng yi ji chan ge shui di zhuang ji zhao huo gao fei dian you chi de huo yan peng zhang guo cheng ,suo you de shi yan dou shi zai chang wen xia (20℃)jin hang 。shi yan zhong li yong gao su she xiang ji he shu ma xiang ji fen bie ce liang bing ji suan shui di zhuang ji su du 、dan keng che cun 、she liu gao du 、qi pao chi xu shi jian 、huo yan gao du ji ti ji deng zhuang ji te zheng can shu ,bing ji lu xia shui di yu you chi ye mian peng zhuang de wei guan guo cheng he huo yan peng zhang de shun jian guo cheng 。tong guo gai bian zhao huo tiao jian 、zhuang ji gao du 、you chi ye ti shen du 、you chi ye ti wen du yi ji shui di zhi jing deng gong kuang tiao jian ,jin yi bu jie shi le bu tong huan jing tiao jian xia chan ge shui di zhuang ji gao di fei dian you chi de te zheng zhuang ji can shu he wei guan zhuang ji xian xiang de bian hua gui lv 。ben wen de yan jiu gong zuo ju ti ru xia :yan jiu jie shi le chan ge shui di zhuang ji wei zhao huo geng wan you chi de dong li xue te xing 。shou xian ,tong guo gai bian shui di zhuang ji gao du he ye ti shen du ,ji lu le shui di zhuang ji wei zhao huo geng wan ye mian de dong tai hang wei guo cheng ,ding yi le san chong zhuang ji xian xiang :chuan tou -er ci chuan tou /piao fu 、dan keng -she liu /dan keng -she liu -er ci she liu he qi pao ;jian li le you zhuang ji wei bai shu he ye ti shen du gong tong jue ding de We-d*zhuang ji xian xiang fen bu tu ,bing que ding le ge chong zhuang ji xian xiang zhuai bian de lin jie wei bai shu ;fa xian le dan keng che cun 、she liu gao du 、qi pao chi xu shi jian 、zhuang ji su du sun shi deng te zheng can shu de bian hua gui lv ,bing gei chu le te zheng can shu yan bian de xiang xi ji li jie shi 。yan jiu jie shi le chan ge shui di zhuang ji zhao huo geng wan you chi de dong li xue te xing 。zheng ge shi yan shi zai geng wan chu yu zhun wen tai ran shao shi jin hang de 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you you chi de dong li xue te xing 。shou xian ,jian chan fen xi le bu tong zhi jing de shui di zhuang ji gao wen hua sheng you zhong zhuang ji xian xiang de dong tai guo cheng he fen bu gui lv ,zhao chong fen xi le zheng qi bao zha xian xiang de lin jie fa sheng tiao jian yi ji bao zha jie chu fang shi 。ji yu ji bao zha jie chu fang shi ,jin yi bu hua fen le san jie duan de shui zheng qi yan bian de wu li mo xing 。ji ci ,shen ru tan jiu le chan ge shui di zong xi shou re sui shui di zhi jing de bian hua guan ji ,bing ji yu shui zheng qi pao de ti ji ji suan mo xing ,li lun tui dao le ji zui da zi ye di xi shou re de ji suan gong shi ,jie shi le zui da zi ye di xi shou re yu chan ge shui di zong xi shou re de bi zhi sui shui di zhi jing de bian hua gui lv 。zui hou ,wei le tan jiu shui di zhi jing dui huo yan peng zhang de ying xiang ,fen xi le huo yan peng zhang de shun jian guo cheng yi ji jie shi le bu tong shui di zhi jing xia de huo yan zui da peng zhang gao du de bian hua gui lv ,bing ji yu hui du yu zhi fa ,jin yi bu tan jiu le huo yan zui da peng zhang gao du he ti ji bei shu sui shui di zhi jing bian hua de ying xiang gui lv 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自合肥工业大学的范绪君,发表于刊物合肥工业大学2019-10-22论文,是一篇关于液滴碰撞论文,水雾灭火论文,火灾安全论文,韦伯数论文,液体深度论文,油池温度论文,着火油池论文,蒸汽爆炸论文,火焰膨胀论文,合肥工业大学2019-10-22论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自合肥工业大学2019-10-22论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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范绪君:水滴撞击油池动力学特性研究论文
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