在微重力和常重力環(huán)境中,對(duì)不同氧氣濃度下柱狀聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）表面火焰?zhèn)鞑ガF(xiàn)象進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。微重力實(shí)驗(yàn)觀測(cè)了低速?gòu)?qiáng)迫對(duì)流中的火焰?zhèn)鞑?地面實(shí)驗(yàn)研究了浮力對(duì)流影響下火焰向下傳播的規(guī)律,分析了氧氣濃度與流動(dòng)對(duì)火焰?zhèn)鞑サ挠绊�。微重力和常重力下的火焰在形態(tài)和傳播速度上具有顯著區(qū)別。結(jié)合微重力和常重力的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,將火焰?zhèn)鞑ニ俣入S氣流速度的變化關(guān)系分為三個(gè)區(qū):輻射控制區(qū),傳熱控制區(qū)和化學(xué)反應(yīng)控制區(qū)。 

【文章來(lái)源】：工程熱物理學(xué)報(bào). 2019,40(11)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１圓柱形流動(dòng)通道示意圖（單位：ｍｍ）??Ｆｉｇ．?１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ?ｆｌｏｗ?ｔｕｎｎｅｌ?（Ｕｎｉｔ：?ｍｍ）??２實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論??

１１期??吳傳嘉等：微重力和常重力環(huán)境中柱狀固體材料表面火焰?zhèn)鞑?shí)驗(yàn)研究??２６７５??２．２火焰?zhèn)鞑ニ俣??根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)圖像，可以得到不同時(shí)刻火焰??鋒面的位置，進(jìn)而計(jì)算出火焰?zhèn)鞑ニ俣取Ｗ鳛榈湫褪??例，圖４給出了地面與微重力實(shí)驗(yàn)中，澆鑄ＰＭＭＡ??與擠壓ＰＭＭＡ在不同氣流速度時(shí)火焰鋒面的相對(duì)??位置。從圖中可以看出，隨著時(shí)間的增加，所有火焰??均穩(wěn)定傳播，火焰鋒面的位置與時(shí)間之間存在很好??的線性關(guān)系，即在一定的氣流環(huán)境中，火焰以穩(wěn)定??的速度傳播。通過(guò)計(jì)算擬合直線的斜率，就可以得??到火焰?zhèn)鞑ニ俣取??范圍，火焰?zhèn)鞑ニ俣然静浑S氣流速度的增加而發(fā)??生變化，當(dāng)％?＞?‘ｉＯｃｉｉｖｆ１時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣入S著氣??流速度的增加而減校巳有的研究表明１１４１，在自然??對(duì)流條件下，浮力流動(dòng)的速度大約為２５?當(dāng)??外加的強(qiáng)迫氣流速度較小時(shí)，浮力對(duì)流速度遠(yuǎn)大ｆ??強(qiáng)迫對(duì)流速度１１５１，對(duì)火焰?zhèn)鞑テ鹬鲗?dǎo)作用。隨著氣??流速度進(jìn)一步增加，火焰的停留時(shí)間縮短，成為限??制火焰?zhèn)鞑サ闹饕蛩亍．?dāng)停留時(shí)間與化學(xué)反應(yīng)時(shí)??間相當(dāng)，即數(shù)很小時(shí)，氣相化學(xué)反應(yīng)速率成為影??響火焰?zhèn)鞑サ闹鲗?dǎo)因素，在這個(gè)階段火焰?zhèn)鞑ナ鞘??到化學(xué)反應(yīng)速率控制的。??⑷常重力（Ｘ〇２＝２１．０％，澆鑄ＰＭＭＡ）??（ａ）?Ｎｏｎｎａｌ?ｇｒａｖｉｔｙ?（＾〇，＝２１．０％，?ｃａｓｔ?ＰＭＭＡ）??（ｂ）微重力（Ｘ〇２＝３３．５％，擠壓?ＰＭＭＡ）??（ｂ）?Ｍｉｃｒｏｇｒａｖｉｔｙ?（＾〇２＝３３．５％，?ｅｘｔｒｕｄｅｄ?ＰＭＭＡ）??圖４火焰前鋒相對(duì)位置隨時(shí)間的變化??Ｆｉｇ．?４?Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｌａｍｅ?ｌｅａｄｉｎｇ?ｅｄ

１１期??吳傳嘉等：微重力和常重力環(huán)境中柱狀固體材料表面火焰?zhèn)鞑?shí)驗(yàn)研究??２６７５??２．２火焰?zhèn)鞑ニ俣??根據(jù)記錄的實(shí)驗(yàn)圖像，可以得到不同時(shí)刻火焰??鋒面的位置，進(jìn)而計(jì)算出火焰?zhèn)鞑ニ俣�。作為典型�??例，圖４給出了地面與微重力實(shí)驗(yàn)中，澆鑄ＰＭＭＡ??與擠壓ＰＭＭＡ在不同氣流速度時(shí)火焰鋒面的相對(duì)??位置。從圖中可以看出，隨著時(shí)間的增加，所有火焰??均穩(wěn)定傳播，火焰鋒面的位置與時(shí)間之間存在很好??的線性關(guān)系，即在一定的氣流環(huán)境中，火焰以穩(wěn)定??的速度傳播。通過(guò)計(jì)算擬合直線的斜率，就可以得??到火焰?zhèn)鞑ニ俣取??范圍，火焰?zhèn)鞑ニ俣然静浑S氣流速度的增加而發(fā)??生變化，當(dāng)％?＞?‘ｉＯｃｉｉｖｆ１時(shí)，火焰?zhèn)鞑ニ俣入S著氣??流速度的增加而減校巳有的研究表明１１４１，在自然??對(duì)流條件下，浮力流動(dòng)的速度大約為２５?當(dāng)??外加的強(qiáng)迫氣流速度較小時(shí)，浮力對(duì)流速度遠(yuǎn)大ｆ??強(qiáng)迫對(duì)流速度１１５１，對(duì)火焰?zhèn)鞑テ鹬鲗?dǎo)作用。隨著氣??流速度進(jìn)一步增加，火焰的停留時(shí)間縮短，成為限??制火焰?zhèn)鞑サ闹饕蛩�。�?dāng)停留時(shí)間與化學(xué)反應(yīng)時(shí)??間相當(dāng)，即數(shù)很小時(shí)，氣相化學(xué)反應(yīng)速率成為影??響火焰?zhèn)鞑サ闹鲗?dǎo)因素，在這個(gè)階段火焰?zhèn)鞑ナ鞘??到化學(xué)反應(yīng)速率控制的。??⑷常重力（Ｘ〇２＝２１．０％，澆鑄ＰＭＭＡ）??（ａ）?Ｎｏｎｎａｌ?ｇｒａｖｉｔｙ?（＾〇，＝２１．０％，?ｃａｓｔ?ＰＭＭＡ）??（ｂ）微重力（Ｘ〇２＝３３．５％，擠壓?ＰＭＭＡ）??（ｂ）?Ｍｉｃｒｏｇｒａｖｉｔｙ?（＾〇２＝３３．５％，?ｅｘｔｒｕｄｅｄ?ＰＭＭＡ）??圖４火焰前鋒相對(duì)位置隨時(shí)間的變化??Ｆｉｇ．?４?Ｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｌａｍｅ?ｌｅａｄｉｎｇ?ｅｄ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微重力環(huán)境中熱厚材料著火特性研究[J]. 朱鳳,王雙峰,尹永利,劉仁豪,楊京松,田柳.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]非金屬固體材料在微重力環(huán)境中的著火及燃燒特性研究[J]. 王雙峰,尹永利,朱鳳,劉仁豪,楊京松,田柳.  力學(xué)與實(shí)踐. 2016(02)
[3]逆流風(fēng)下火焰沿柱狀燃料的傳播[J]. 李先庭,彥啟森.  火災(zāi)科學(xué). 1995(02)



本文編號(hào)：3472702