【摘要】：水是最重要的滅火劑也是許多危險有害物質的吸收劑,采用水幕進行防火分隔或采用水幕阻斷危險有害物質的泄漏擴散危害在消防、防火設計、危險物質應急處置等許多領域有著許多重要的應用。隨著水幕技術研究和人們對水幕作用認識的深入,水幕技術正得到越來越多的重視和推廣應用；水幕技術的研究也正在成為現(xiàn)代消防技術和現(xiàn)代安全技術研究的熱點。目前,水幕技術使用的瓶頸主要是水幕作用機理、計算方法、設計依據(jù)等基本理論和工程應用技術的缺乏和滯后。本論文以水幕在危險氣體泄漏時實現(xiàn)危險氣體的消除或控制為潛在應用場合,研究水幕對氣體物質的吸收機理和抑制規(guī)律,構建水幕吸收效率模型及水幕綜合模型,旨在為水幕技術在氣體危險物質泄漏的應急處置提供設計或計算的工程方法。論文研究了水幕對氣體吸收效率的預測模型,在此基礎上研究并建立了包含多個工程參數(shù)的水幕綜合模型,并分別對兩個模型的正確性進行了檢驗。將水幕對物質的吸收作用納入模型參數(shù)及建立水幕對氣體吸收效率模型等工作尚未見諸文獻報道。論文首先研究了水幕吸收效率模型,該模型既可以作為一個獨立模型,預測水幕的吸收效率,同時也是論文水幕綜合模型的子模型,為后續(xù)綜合模型的研究提供基礎。論文在分析水幕吸收作用的微觀和宏觀過程的基礎上,以單個液滴為對象,研究了水幕吸收效率的影響條件及影響方式；在此基礎上,研究并建立適用于水幕前氣體不同擴散情況下的水幕吸收效率模型；針對所建吸收效率模型,論文采用文獻實驗數(shù)據(jù),對水幕吸收效率模型進行了驗證,驗證結果表明模型具有較好適應性和較高的預測精度。論文在現(xiàn)有水幕綜合模型缺陷研究、水幕參數(shù)比較研究和假設條件研究的基礎上,研究并建立了水幕綜合模型。模型可同時反映水幕對氣體的吸收作用、泄漏氣體擴散行為、空氣卷吸作用、風速場及湍流作用等工程參數(shù)的影響。其中,論文引入吸收參數(shù)用以表征水幕的吸收作用,吸收參數(shù)的計算由水幕吸收效率模型給出；基于面源假設,研究并引入水幕前氣體擴散行為和水幕作用對模型初始擴散參數(shù)的影響,在此基礎上建立了不同條件下初始擴散參數(shù)的計算方法；在分析水幕后湍流增強和風速減弱作用對危險氣體擴散影響的基礎上,提出新的區(qū)域劃分及各區(qū)域大氣穩(wěn)定度和風速的取值方法,按照修正后的取值方法,模型水幕后近幕區(qū)氣體濃度的預測精度明顯提高。針對所建水幕綜合模型,論文采用文獻實驗數(shù)據(jù)進行了驗證,結果表明模型“Fa2法”計算結果達到60%,符合新建模型要求,平均相對偏差MRB值和均方根相對偏差MRSE值均在可接受范圍內。模型檢驗過程中,采用美國MathWorks公司的Matlab軟件編程求解模型。
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TU998.1

【參考文獻】

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1 胡世明,張政,魏利軍,吳宗之;危險物質意外泄漏的重氣擴散數(shù)學模擬(1)[J];勞動保護科學技術;2000年02期

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本文編號：2565595