王双峰
,
浦以康
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贾复
,
万士昕
工程热物理学报
对一种新型扬尘方法在垂直管道中形成的扬尘湍流特性进行了测量,在此基础上,观察和测量了玉米粉尘火焰向上传播的过程,讨论了湍流对火焰特性的影响.新方法产生的扬尘湍流强度相当低,随时间衰减缓慢,扬尘湍流的积分尺度随着时间增大,约为2 cm到3 cm.实验中观察到两种粉尘火焰:湍流火焰和层流火焰,火焰形态转变对应的点火延迟时间约等于1.1 s,即粉尘云湍流运动强度为10 cm/s,湍流火焰传播速度明显大于层流火焰.
关键词:
扬尘方法
,
扬尘湍流
,
粉尘火焰
,
火焰传播
,
玉米粉
肖原
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任坦
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王双峰
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胡俊
,
赵建福
工程热物理学报
利用高度为14 mm的水平窄通道对微重力条件下聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚乙烯(PE)塑料材料表面的火焰传播进行了地面实验模拟研究.在环境气体氧气浓度为30%和50%、低速气流速度小于15 cm/s的实验条件下,实验测量了窄通道内材料表面火焰传播速度随气流速度的变化,它们与微重力下热厚材料火焰传播速度的理论预测结果符合得相当好.分析认为,窄通道能够有效地限制浮力对流,提高燃料表面固相热辐射在火焰传播中的相对作用,从而提供模拟微重力下热厚材料表面火焰传播特性的实验环境.
关键词:
火焰传播
,
热厚材料
,
微重力
,
地面模拟
任坦
,
王双峰
,
胡俊
,
肖原
工程热物理学报
利用实验和数值模拟对微重力和常重力条件下高度为14mm和10mm的窄通道内热薄纸张表面火焰传播特性进行了研究。不同重力条件下窄通道内火焰传播速度随气流速度变化的规律符合得较好，说明地面窄通道实验能够模拟微重力条件下材料表面火焰传播的主要特征。地面窄通道中浮力流动速度的最大值约为5cm／s，与常规实验通道（高度较大）相比，窄通道内的浮力对流在很大程度上受到限制。对火焰传播过程中的热损失分析表明，固相表面热辐射和气相热辐射对火焰传播的影响与气流速度有关。
关键词:
火焰传播
,
热薄材料
,
微重力
,
窄通道
张夏
工程热物理学报
在常重力下模拟微重力燃烧对载人航天器的火灾安全具有重要意义.窄通道就是这样一种可以有效限制自然对流的模拟设施.但是,不同重力下火焰传播的相似性仍然是有待研究的问题.本文用实验和数值模拟的方法,比较了不同重力下有限空间内热薄材料表面的逆风传播火焰.不同重力下火焰形状和火焰传播速度的比较表明,1cm高的水平窄通道可以有效地限制自然对流,在常重力下用这种通道能够模拟微重力下相同几何尺寸的通道中的火焰传播.因此,在地面上首先利用水平窄通道,模拟相同环境中的微重力火焰传播,然后考虑通道尺寸变化对火焰传播的影响,有可能成为地面模拟其他尺寸的空间中的微重力燃烧的方法.
关键词:
微重力
,
火焰传播
,
薄材料
,
窄通道
,
地面模拟
孔文俊
,
王伟刚
工程热物理学报
采用数值模拟方法研究了静止微重力环境中,表面辐射热损失对燃料表面火焰传播特性的影响以及表面辐射和压力对火焰传播特性的共同影响.结果表明,随着表面辐射增大,火焰传播速度减小,在考虑表面辐射后,随着压力的增大,火焰传播速度增大.采用无量纲参数分析了表面辐射对火焰传播速度的影响,进一步阐明了微重力环境下的火焰传播机理.
关键词:
表面辐射热损失
,
火焰传播
,
热薄固体燃料
杜文锋
,
孔文俊
,
张孝谦
工程热物理学报
研究表明,在微重力环境中,当强制对流速度很小时,环境压力的增大会加强氧气的扩散,减弱辐射热损失对火焰的冷却效应,使火焰传播速度增大.但随着强制对流速度的增大,对流成为质量传递的主要途径,化学反应速率受化学反应动力学因素控制,火焰传播速度对压力的变化不敏感.
关键词:
微重力
,
环境压力
,
火焰传播
余立新
,
尤寒
,
盛宏至
,
孙文超
,
吴承康
工程热物理学报
本文针对不同的可燃气混合物,研究了由于障碍物引起的火焰加速而导致的管内压力上升现象.在实验中,使用了三种不同形状的障碍物,同时改变障碍物的间距W和阻塞比BR.结果表明,障碍物的存在对管内压力的影响是十分巨大的,即使是较小的阻塞面积,也能导致压力大幅度上升.在障碍物阻塞比BR=0.5、障碍物间距约等于管道内径(W/D≈1)时,管内的峰值压力达到最大值.本实验所用的三种障碍物产生的管内峰值压力并不相同,以园环型的障碍物产生的压力最高,这说明,存在某一种最优化的障碍物,在相同的阻塞比条件下,该障碍物能最大地提高管内的峰值压力.
关键词:
火焰传播
,
障碍物结构
,
管内压力
杜文锋
,
孔文俊
,
张孝谦
工程热物理学报
本文建立了包含辐射热损失的火焰沿热薄燃料表面传播的数学模型.燃毁点的密度作为待求参数出现在模型中.数值计算结果表明,在微重力环境中,火焰传播速度随空气流动速度的变化出现峰值.对比无辐射热损失模型和有辐射热损失模型的计算结果发现,辐射热损失是形成上述微重力燃烧特征的原因.在静止的微重力环境中或弱空气流动速度下,辐射热损失使燃毁点处有大量的残碳生成,但随着空气流动速度的增大,残碳生成量迅速减小.
关键词:
微重力
,
辐射热损失
,
火焰传播
王伟刚
,
孔文俊
,
张培元
工程热物理学报
本文在地面环境和不同环境压力下,对热薄燃料表面的火焰传播进行了实验研究.结果表明在低压下火焰传播的速度对环境压力敏感,即火焰传播速度随着压力的降低而降低.在较高压力下火焰传播速度对环境压力不敏感,即火焰传播速度几乎不随着压力变化.在上述实验结果基础上,本文对热薄固体燃料表面在不同环境压力下的火焰传播机理进行了分析.
关键词:
热薄固体燃料
,
环境压力
,
火焰传播
潘宏亮
,
工程热物理学报
本文对甲烷预混气在多孔介质中的火焰传播特性进行了实验研究,在开口竖直管中充填多孔介质,通过改变预混气氧含量使火焰在不同多孔介质中传播并测量火焰传播速度.预混气中氧含量最高达到29%.实验结果表明:多孔介质中甲烷可燃预混气火焰传播速度大于其层流火焰传播速度,可达到5倍以上(当量比的甲烷-空气预混气);多孔介质当量孔直径越大,或预混气层流火焰速度越高,则预混气火焰传播速度越高;多孔介质中可燃混气的火焰传播界限变小,当量孔直径大的多孔介质其界限值较大.实验结果与Babkin提出的多孔介质中的火焰传播机理相符.
关键词:
多孔介质
,
实验研究
,
火焰传播
