環(huán)境壓力對(duì)非碳化黑色ABS熱解、著火性能及CO釋放影響研究
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【摘要】:非碳化聚合物在現(xiàn)代生活中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,但其在外部熱輻射的作用下會(huì)發(fā)生熱解、燃燒,同時(shí)產(chǎn)生有毒或刺激性煙氣,危害人類財(cái)產(chǎn)及生命安全,F(xiàn)階段已經(jīng)有許多研究人員致力于非碳化聚合物在外部熱輻射下的熱解及燃燒行為的研究,但大部分的研究都是在常壓環(huán)境下進(jìn)行的,高原地區(qū)或者特殊的低壓低氧地區(qū)下的火行為會(huì)與常壓下的火行為有很大差異,環(huán)境壓力對(duì)材料的熱解著火特性以及毒性氣體釋放均存在不同程度的影響。目前,對(duì)不同的環(huán)境壓力對(duì)非碳化聚合物的火災(zāi)行為研究還不夠全面,在實(shí)際情況中,材料的熱解和燃燒也會(huì)在貧氧環(huán)境中進(jìn)行,但顯然對(duì)此方面的研究還缺乏系統(tǒng)性。本文開(kāi)展了一系列實(shí)驗(yàn)及理論研究,對(duì)非碳化聚合物黑色丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)在不同環(huán)境壓力下的熱解行為、著火性能和毒性氣體(一氧化碳CO)釋放進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,同時(shí)還基于實(shí)驗(yàn)條件建立了表面吸收一維熱解模型,并利用FED失能模型對(duì)CO毒性進(jìn)行了分析評(píng)價(jià),討論了 CO毒性和CO濃度和人員暴露時(shí)間的關(guān)系。首先,通過(guò)改變輻射熱流密度和環(huán)境壓力對(duì)黑色ABS的熱解行為進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)環(huán)境壓力會(huì)影響樣品表面的熱對(duì)流系數(shù)和熱解氣體的釋放速率,從而對(duì)樣品的炭殘?jiān)、表背面溫度和失重速率有影?在低熱流密度作用下影響更明顯。環(huán)境壓力越大,炭殘?jiān)谋砻鏆馀菰酱?溫度越低,熱解速率越小。受熱解速率的影響,不同輻射熱流密度下,樣品熱解特征參數(shù)對(duì)環(huán)境壓力的反應(yīng)不盡相同。樣品的完全熱解時(shí)間與環(huán)境壓力成正比關(guān)系。其次,建立了表面吸收一維熱解模型,模型基于實(shí)驗(yàn)條件和聚合物熱解過(guò)程中的能量守恒,考慮非碳化聚合物的熔融特點(diǎn)和背面絕熱,利用有限差分法對(duì)樣品在不同工況下的表面溫度、背面溫度和質(zhì)量損失速率進(jìn)行了預(yù)測(cè),并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,討論了模型的適用范圍。結(jié)果表明因?yàn)闊嵛锢韰?shù)、吸熱方式和樣品熔融等原因造成的影響,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間會(huì)存在誤差,但總體來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)值和模擬值較為一致。高熱流密度下的模擬情況要好于低熱流密度下,低壓下的模擬情況要優(yōu)于高壓。最后,通過(guò)改變輻射熱流密度和環(huán)境壓力對(duì)黑色ABS的著火行為和毒性氣體釋放進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)不同環(huán)境壓力下CO的釋放特性進(jìn)行了分析,并利用FED失能模型對(duì)材料的CO毒性進(jìn)行了評(píng)價(jià),揭示了 CO濃度和人員的暴露時(shí)間和失能情況的關(guān)系。結(jié)果表明在不同輻射熱流密度下,著火時(shí)間和臨界著火溫度對(duì)環(huán)境壓力的反應(yīng)不盡相同。熱解過(guò)程中材料的著火會(huì)影響環(huán)境中的CO濃度。在30~50kW/m2熱流密度下,實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)的CO體積濃度與環(huán)境壓力成反比關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:X932;TQ325.2
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 黃永華;吳哲;李曉慈;董巨輝;;熱膨脹系數(shù)簡(jiǎn)易測(cè)量裝置研制及若干材料測(cè)量[J];化工學(xué)報(bào);2016年S2期
2 徐洋;陳欽佩;;ABS塑料空調(diào)外殼燃燒及其火災(zāi)危險(xiǎn)性探討[J];消防科學(xué)與技術(shù);2016年06期
3 付毅剛;瞿浩榮;;外墻外保溫系統(tǒng)典型火災(zāi)案例分析[J];四川建筑科學(xué)研究;2012年03期
4 沈一洲;朱國(guó)慶;李歡歡;吳維華;;體育館建筑內(nèi)青年學(xué)生疏散預(yù)動(dòng)作時(shí)間調(diào)查和分析[J];中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù);2012年02期
5 楊立中;郄軍芳;周曉冬;王亞飛;戴佳昆;;輻射方向?qū)δ静囊继匦杂绊懙膶?shí)驗(yàn)研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2010年12期
6 陳曦;;人員疏散速度模型綜述[J];安防科技;2010年03期
7 曾文茹;姚斌;宗若雯;周允基;;非線性等轉(zhuǎn)化率法研究聚苯乙烯熱解反應(yīng)活化能與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系[J];高分子材料科學(xué)與工程;2008年08期
8 李飛;趙增立;李海濱;馬曉茜;陳勇;;三種電子產(chǎn)品工程塑料的熱解特性研究[J];可再生能源;2008年02期
9 曾文茹;周允基;霍然;姚斌;李元洲;;非等溫動(dòng)力學(xué)積分-微分法研究聚苯乙烯熱解反應(yīng)機(jī)理及動(dòng)力學(xué)參數(shù)[J];高分子材料科學(xué)與工程;2006年05期
10 劉軍軍;李風(fēng);蘭彬;張智強(qiáng);;火災(zāi)煙氣毒性研究的進(jìn)展[J];消防科學(xué)與技術(shù);2005年06期
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條
1 梁參軍;環(huán)境壓強(qiáng)對(duì)固體可燃物火蔓延的影響研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年
2 楊滿江;高原環(huán)境下壓力影響氣體燃燒特征和煙氣特性的實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年
3 李振華;西藏高原低壓低氧條件下可燃物燃燒特性和煙氣特性研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條
1 劉希平;典型熱塑性材料逆流火蔓延及燃燒毒性研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年
2 楊瑞波;礦山井巷火災(zāi)時(shí)期煙氣毒性評(píng)價(jià)及其流動(dòng)時(shí)變規(guī)律研究[D];中南大學(xué);2010年
3 衛(wèi)巍;長(zhǎng)大公路隧道火災(zāi)煙氣數(shù)值模擬及逃生研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2008年
,本文編號(hào):1270342
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