乙醇/柴油混合燃料表面火蔓延研究
我国经济的发展和汽车保有量的增加,导致国内的石油消费居高不下,汽车尾气排放造成的大气污染问题日益严重。为了解决日益严重的大气污染问题,使用清洁环保的新型燃料就是一个比较有效的手段,乙醇柴油就是其中一种。<br>  国内外对于乙醇柴油混合燃料的研究主要集中在其生产和应用领域,对于这种混合燃料的火灾危险性方面的研究还很欠缺。乙醇柴油属于易燃液体,具有传播速度快、燃烧强度大的特点。一旦储存乙醇柴油的大型储油罐泄漏、大型油罐车在运输途中侧翻或者使用乙醇柴油的汽车管路或容器受热变形或者破裂导致燃料泄漏,就有可能引发火灾,进而可...
我国经济的发展和汽车保有量的增加,导致国内的石油消费居高不下,汽车尾气排放造成的大气污染问题日益严重。为了解决日益严重的大气污染问题,使用清洁环保的新型燃料就是一个比较有效的手段,乙醇柴油就是其中一种。
  国内外对于乙醇柴油混合燃料的研究主要集中在其生产和应用领域,对于这种混合燃料的火灾危险性方面的研究还很欠缺。乙醇柴油属于易燃液体,具有传播速度快、燃烧强度大的特点。一旦储存乙醇柴油的大型储油罐泄漏、大型油罐车在运输途中侧翻或者使用乙醇柴油的汽车管路或容器受热变形或者破裂导致燃料泄漏,就有可能引发火灾,进而可能在人员和经济方面造成重大损失。因此,科学地分析乙醇柴油的火蔓延特性具有理论和现实意义。
  为研究乙醇柴油混合燃料表面的火蔓延特性,论文中使用了自制的乙醇柴油混合燃料。该燃料使用我国市场上普遍使用的0#柴油为基础油,再向其中加入体积百分含量依次为2.5%、5%、7.5%、10%、12.5%、15%的无水乙醇,混合后所形成的新燃料分别记作E2.5D、E5D、E7.5D、E10D、E12.5D、E15D,燃料配制好以后静置一段时间待用。
  我们自行设计并搭建了一套液体火蔓延实验系统,通过使用纹影高速摄像技术、微细热电偶测温技术和数码摄像机拍摄技术实时地记录火焰蔓延的全部过程,对蔓延火焰的外貌特征、火焰蔓延的运动模式、火焰蔓延的速度特点以及燃料表面的温度上升规律等进行了探究。
  论文对0#柴油在不同初始温度条件下的表面火焰蔓延特征进行了研究,探讨了出现闪燃火焰和表面流的成因,比较了不同初始温度条件下燃料表面的火焰蔓延模式,通过热电偶测温以及对整个火焰蔓延过程中燃料表面的温升规律的剖析,发现当燃料初始温度<35℃时,随着温度的升高,表面流的作用被削弱,平均火蔓延速度降低;当燃料初始温度>35℃时,火焰蔓延速度会随着温度的升高而逐渐增大。
  论文对添加不同比例乙醇的柴油表面的火蔓延特性进行了研究,通过对实验结果的分析发现,当乙醇添加比例<10%时,乙醇柴油混合燃料的火焰低速脉动蔓延,表面流存在于蔓延火焰前锋前部燃料液面的下方,火焰蔓延的速度变化幅度相对较小,乙醇与柴油混合燃料的表面升温速率随着初始温度的增大而升高;当乙醇添加比例≥10%时,火焰处于稳定蔓延状态,此时在火焰前方燃料液面下方没有表面流,火焰蔓延速度会随着混合燃料初始温度的增大而降低,燃料表面的升温速率会随着初温的增大而降低。
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作者: 白洪宝
学科专业: 安全科学与工程
授予学位: 硕士
学位授予单位: 中国科学技术大学
导师姓名: 孙金华
学位年度: 2014
语 种: chi
分类号: TK16 O643.2
在线出版日期: 2014年10月31日