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细水雾抑制室内火灾的尺度效应及效能评价

胡超  
【摘要】:细水雾作为一种新型的哈龙替代灭火剂,具有无环境污染、对人体无影响、耗水量低、适用范围广等优点,但是也存在着灭火效率低等不足。本文致力于研究含添加剂细水雾和不同空间尺度下细水雾的灭火效能,旨在发现提高细水雾灭火效率的方法。 针对室内A类固体火灾,设计并搭建了小尺度空间和ISO9705实验间。通过对比不同空间尺度和火源功率下的环境温度、热通量、气体含量(O2、CO和C02)等参数,对细水雾抑制室内火灾的效能进行定性和定量的分析。实验结果表明:在小尺度空间,纯水细水雾和含添加剂细水雾对木垛火燃烧产生的高层火焰温度和热通量都有很好的抑制,但使低层温度和热通量(550mm以下)明显升高,含添加剂细水雾的抑制效果更好。含添加剂细水雾使室内温度衰减至50%的时间更短,比纯水细水雾能更快的恢复室内的氧气含量,不产生CO有毒气体。在ISO9705实验间,随着中心火源功率的增加,South的温度增长率比North高,热通量呈指数增长。细水雾施加后,温度和热通量衰减至50%的时间呈双曲线性减少;随着墙角火源功率的增加,North的温度增长率比South高,热通量呈一次函数增长。细水雾施加后,温度和热通量衰减至50%的时间呈线性增加,但幅度很小。随着火源功率的增加,室内耗氧速率越快,氧浓度越低,细水雾施加后,室内氧含量能在100s内恢复到21%。火源功率在0.15MW和0.25MW时,会发生不完全燃烧反应产生CO,但含量较低,在0.1%左右;而火源功率在0.5MW和1.OMW时,CO含量会继续升高,达到0.6%;由于墙角火燃烧受周围表面的影响,产生的CO更多。 细水雾的利用率跟受限空间的体积及火源功率有关,火源功率与受限空间体积的比值达到某一值时,灭火时间会出现急剧上升的现象。因此在工程设计中应注意特定细水雾装置在给定受限空间中转折点的位置,以合理确定细水雾的配置。


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