低壓油罐火燃燒與火焰圖像特征參量變化規(guī)律.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)各種油品的需求與日俱增，全國(guó)各地不斷有新建的成品油庫(kù)出現(xiàn)，如何防治儲(chǔ)油罐區(qū)火災(zāi)成為一個(gè)迫切的研究課題。油罐火災(zāi)發(fā)生快、難以撲滅、且容易引起爆炸，不僅會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)危及人員安全、污染環(huán)境。隨著我國(guó)西部地區(qū)、高原地區(qū)的高速發(fā)展，大量油罐投入使用。據(jù)油罐火災(zāi)案例統(tǒng)計(jì)，灌頂被全部掀開、部分掀開分別占油罐火災(zāi)總數(shù)的56％和25％。油罐火由于壁面較高、開口形狀不同等因素，造成熱反饋機(jī)制與傳統(tǒng)油池火有不同。因此，

2、低壓條件下不同開口油罐火的燃燒行為特征亟需研究。
　　 本文采用高20cm、直徑30cm油罐（對(duì)流、輻射熱反饋為主）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為了模擬油罐不同的開口情況，設(shè)計(jì)了5種油罐蓋，分別為全開口、3/4面積開口、1/2面積開口、1/4面積開口和1/8面積開口。采用兩種燃料（汽油和柴油）、不同油層厚度實(shí)驗(yàn)。對(duì)燃燒速率、溫度（火焰溫度、水墊層溫度、罐內(nèi)溫度、罐壁溫度）、熱輻射、火焰圖像等信息進(jìn)行了測(cè)量。研究結(jié)果表明:
　　 (1)油罐

3、火與油池火燃燒差別
　　 小開口系數(shù)時(shí)，油罐火燃燒速率小于池火;開口系數(shù)較大時(shí)，油罐火的燃燒速率高于池火;油罐火的火焰脈動(dòng)頻率均低于池火。
　　 (2)各邊界條件對(duì)燃燒參量及火焰圖像的影響規(guī)律
　　 在1/8開口時(shí)油罐火處在過渡區(qū)，此時(shí)，拉薩燃燒速率與合肥燃燒速率的比值(m)"Lhasa/(m)"Hefei大于PLhasa/PHefei，在1/4開口、1/2開口時(shí)處于對(duì)流主控區(qū)，此時(shí)(m)"Lhasa/(m)"H

4、efei下降達(dá)到下鋒值，進(jìn)入輻射主控區(qū)后，(m)"Lhasa/(m)"Hefei等于PLhasa/PHefei;9cm的燃料層厚在大開系數(shù)時(shí)要高于6cm，小開口時(shí)不明顯;汽油的燃燒速率高于柴油;
　　 氣壓對(duì)火焰溫度的影響不明顯，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，發(fā)現(xiàn)常壓下的火焰溫度略高于低壓下火焰溫度;隨著開口系數(shù)增大，火焰溫度升高;汽油在各個(gè)開口系數(shù)下的火焰溫度要比柴油火焰溫度高;燃料層厚度對(duì)火焰溫度的影響不明顯。
　　 各邊界

5、條件及環(huán)境氣壓對(duì)輻射分?jǐn)?shù)的影響不明顯;
　　 在開口較小時(shí)，油罐接收到的熱反饋以熱傳導(dǎo)為主，此時(shí)低壓下的平均火焰高度較高要比常壓下的高，到全開口時(shí)輻射主控下，合肥平均火焰高度與拉薩的相接近;隨著開口系數(shù)的增大，平均火焰高度增大;汽油的兩地的平均火焰高度要高于柴油;9cm燃料層厚度的平均火焰高度高于6cm燃料層厚度;
　　 火焰脈動(dòng)頻率:低壓下的油罐火火焰的脈動(dòng)頻率要高于常壓下;隨著開口系數(shù)的增大，火焰脈動(dòng)頻率減小;汽油火