典型燃油在水平熱壁面上的著火機(jī)理研究.pdf

1、通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前尚缺少對船舶機(jī)艙中泄漏燃油在熱壁上發(fā)生著火的系統(tǒng)研究.本文選取船舶常用柴油、正十六烷和正十二烷作為研究對象,通過實(shí)驗(yàn)、理論分析和數(shù)值模擬對其泄漏到水平熱壁上后發(fā)生著火的規(guī)律進(jìn)行研究,揭示其在水平熱壁上著火的基本機(jī)理.利用研制的熱壁實(shí)驗(yàn)臺研究了-10＃柴油、正十六烷和正十二烷泄漏到熱壁上形成的油池或油膜發(fā)生著火的現(xiàn)象.分析比較了實(shí)驗(yàn)熱壁與周圍氣體的不同傳熱方式;測定了水平熱壁垂直方向上的溫度分布,并用數(shù)值模擬的方法進(jìn)行了

2、驗(yàn)證;利用色質(zhì)聯(lián)用的方法測定了不同溫度下-10＃柴油蒸汽組成的變化,分析了蒸汽可燃性與組成的關(guān)系.通過對熱壁上油池或油膜的沸騰傳熱和著火的分析,應(yīng)用一般液體池內(nèi)沸騰傳熱的研究結(jié)果,計算得到了正十六烷和正十二烷油池或油膜在不同沸騰模式下與熱壁之間的傳熱大小.根據(jù)相似分析結(jié)論得到了熱壁上蒸汽濃度分布的計算方法,進(jìn)而得到根據(jù)熱壁溫度預(yù)測著火延遲期大小的數(shù)學(xué)模型.分別比較了固定油池或油膜、不斷擴(kuò)展的油池和油滴形成的油膜這三種不同情況下燃油著火延

3、遲期與熱壁熱流密度的關(guān)系,驗(yàn)證了本文提出的著火延遲期預(yù)測模型.其中,在對不斷擴(kuò)展油池的分析中,發(fā)現(xiàn)了原有熱流密度計算方法的缺點(diǎn),提出了新的計算方法.利用加速量熱儀研究了典型燃油的均勻燃油/空氣混合物的低溫反應(yīng),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過模擬分析得到了計算熱壁上泄漏燃油蒸汽/空氣混合氣的化學(xué)反應(yīng)速度所需的動力學(xué)參數(shù).利用大渦模型對熱壁上可燃蒸汽的運(yùn)動與著火進(jìn)行了數(shù)值模擬,其中燃燒模型選擇的是混合分?jǐn)?shù)模型,并以最大反應(yīng)速度大于或等于某個固定值作為