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民用飛機貨艙細水霧滅火關(guān)鍵技術(shù)與實驗驗證

民用飛機貨艙細水霧滅火關(guān)鍵技術(shù)與實驗驗證

出版社：清華大學出版社出版時間：2024-03-01
開本： 其他 頁數(shù)： 204
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民用飛機貨艙細水霧滅火關(guān)鍵技術(shù)與實驗驗證 版權(quán)信息

民用飛機貨艙細水霧滅火關(guān)鍵技術(shù)與實驗驗證 本書特色

本專著對標新一代民用航空器貨艙環(huán)保型抑滅火系統(tǒng)輕量化設備研發(fā)、有效抑煙降溫結(jié)果獲得、持續(xù)抑滅火藥劑濃度保持等機載應用工程技術(shù)需求，聚焦低氣壓/持續(xù)變氣壓環(huán)境機艙火行為、低驅(qū)動壓力雙流體細水霧霧化、低驅(qū)動壓力雙流體細水霧抑滅火機理等關(guān)鍵科學技術(shù)問題，全力推進新一代民用航空器機載抑滅火基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究。 內(nèi)容始終面向飛行中新一代哈龍?zhí)娲譁缁鹣到y(tǒng)環(huán)保、輕量、兼容、低氣壓、霧化等重大工程技術(shù)需求要素，飛行中就是指航空器為起飛而關(guān)閉艙門到為卸載客貨而打開艙門這一階段，環(huán)保就是新一代機載抑滅火系統(tǒng)應不破壞大氣組份，輕量即是新一代抑滅火系統(tǒng)應竭盡所能選擇可減輕重量的技術(shù)，兼容即是新一代抑滅火系統(tǒng)應考慮采用航空器自身的供氮、供水系統(tǒng)資源，低氣壓即是航空器飛行中較低大氣壓力（101 kPa-60 kPa）和持續(xù)變動大氣壓。參考這些應用約束條件，項目組設定該項研究包括特殊火行為、新型霧化機理和抑滅火機理。特殊火行為是指在低氣壓及持續(xù)變動氣壓下諸如機艙等受限空間內(nèi)，不同燃料火的高度、分區(qū)、溫度、熱輻射、煙氣等特性；新型霧化機理是指低驅(qū)動壓力雙流體細水霧，在低氣壓環(huán)境及持續(xù)變壓環(huán)境成霧機理、粒徑速度、粒徑顆粒大小和霧通量；變壓抑滅火機理是指低驅(qū)動壓力雙流體細水霧，在低氣壓環(huán)境下霧滴彌散與障礙物、燃燒物之間的作用關(guān)系，以及細水霧在諸如機艙等受限空間的降溫、抑煙的作用。具體采用小尺度、全尺寸實驗和數(shù)值模擬等研究方法，首先研發(fā)輕型高效且匹配機載系統(tǒng)的新一代細水霧產(chǎn)生裝置，解決水-氮氣兩相混合、激波諧振霧化等關(guān)鍵科學問題，獲取相關(guān)作用原理及關(guān)鍵控制參數(shù)；其次，研發(fā)機載細水霧滅火抑火系統(tǒng)，基于霧場繞流及時空特性，確定不同布局、不同壓力/溫度變化下系統(tǒng)動態(tài)響應與優(yōu)化策略；*后，基于康定機場（4290米）可模擬飛機起降環(huán)境的全尺寸增減壓標準貨艙實驗平臺，研究細水霧在接近真實飛控環(huán)境下的滅火機理，并揭示飛機近場過程中的復燃機理，獲得性能優(yōu)越可靠的原型系統(tǒng)。研究將揭示氣液兩相流與激波諧振的相互影響及成霧機理，低壓及變壓下水-氮氣混合細水霧的滅火抑火機理和空間擴散規(guī)律。成果為研發(fā)中國自主知識產(chǎn)權(quán)的機載貨艙細水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)原型提供理論技術(shù)支持，提升我國大飛機國產(chǎn)化水平，并將為國際哈龍?zhí)娲芯孔龀鲋袊呢暙I。

民用飛機貨艙細水霧滅火關(guān)鍵技術(shù)與實驗驗證 內(nèi)容簡介

本專著對標新一代民用航空器貨艙環(huán)保型抑滅火系統(tǒng)輕量化設備研發(fā)、有效抑煙降溫結(jié)果獲得、持續(xù)抑滅劑濃度保持等機載應用工程技術(shù)需求，聚焦低氣壓/持續(xù)變氣壓環(huán)境機艙火行為、低驅(qū)動壓力雙流體細水霧霧化、低驅(qū)動壓力雙流體細水霧抑滅火機理等關(guān)鍵科學技術(shù)問題，全力推進新一代民用航空器機載抑滅火基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究。 內(nèi)容始終面向飛行中新一代哈龍?zhí)娲譁缁鹣到y(tǒng)環(huán)保、輕量、兼容、低氣壓、霧化等重大工程技術(shù)需求要素，飛行中就是指航空器為起飛而關(guān)閉艙門到為卸載客貨而打開艙門這一階段，環(huán)保就是新一代機載抑滅火系統(tǒng)應不破壞大氣組份，輕量即是新一代抑滅火系統(tǒng)應竭盡所能選擇可減輕重量的技術(shù)，兼容即是新一代抑滅火系統(tǒng)應考慮采用航空器自身的供氮、供水系統(tǒng)資源，低氣壓即是航空器飛行中較低大氣壓力（101 kPa-60 kPa）和持續(xù)變動大氣壓。參考這些應用約束條件，項目組設定該項研究包括特殊火行為、新型霧化機理和抑滅火機理。特殊火行為是指在低氣壓及持續(xù)變動氣壓下諸如機艙等受限空間內(nèi)，不同燃料火的高度、分區(qū)、溫度、熱輻射、煙氣等特性；新型霧化機理是指低驅(qū)動壓力雙流體細水霧，在低氣壓環(huán)境及持續(xù)變壓環(huán)境成霧機理、粒徑速度、粒徑顆粒大小和霧通量；變壓抑滅火機理是指低驅(qū)動壓力雙流體細水霧，在低氣壓環(huán)境下霧滴彌散與障礙物、燃燒物之間的作用關(guān)系，以及細水霧在諸如機艙等受限空間的降溫、抑煙的作用。具體采用小尺度、全尺寸實驗和數(shù)值模擬等研究方法，首先研發(fā)輕型高效且匹配機載系統(tǒng)的新一代細水霧產(chǎn)生裝置，解決水-氮氣兩相混合、激波諧振霧化等關(guān)鍵科學問題，獲取相關(guān)作用原理及關(guān)鍵控制參數(shù)；其次，研發(fā)機載細水霧滅火抑火系統(tǒng)，基于霧場繞流及時空特性，確定不同布局、不同壓力/溫度變化下系統(tǒng)動態(tài)響應與優(yōu)化策略；*后，基于康定機場（4290米）可模擬飛機起降環(huán)境的全尺寸增減壓標準貨艙實驗平臺，研究細水霧在接近真實飛控環(huán)境下的滅火機理，并揭示飛機近場過程中的復燃機理，獲得性能優(yōu)越可靠的原型系統(tǒng)。研究將揭示氣液兩相流與激波諧振的相互影響及成霧機理，低壓及變壓下水-氮氣混合細水霧的滅火抑火機理和空間擴散規(guī)律。成果為研發(fā)中國自主知識產(chǎn)權(quán)的機載貨艙細水霧滅火系統(tǒng)技術(shù)原型提供理論技術(shù)支持，提升我國大飛機國產(chǎn)化水平，并將為國際哈龍?zhí)娲芯孔龀鲋袊呢暙I。

民用飛機貨艙細水霧滅火關(guān)鍵技術(shù)與實驗驗證 目錄

1機載細水霧研究進展
1.1機載抑滅火技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展趨勢
1.1.1機載哈龍?zhí)娲譁缁鸺夹g(shù)發(fā)展趨勢
1.1.2飛機貨艙哈龍?zhí)娲鷾缁鹣到y(tǒng)*低性能標準
1.2細水霧抑滅火技術(shù)系統(tǒng)發(fā)展概述
1.2.1低驅(qū)動壓力細水霧霧場特性
1.2.2低驅(qū)動壓力細水霧抑滅火有效性
1.2.3低驅(qū)動壓力細水霧抑滅火機理
1.3機載細水霧抑滅火技術(shù)發(fā)展趨勢
1.3.1機載細水霧抑滅火系統(tǒng)的組成及功能
1.3.2低驅(qū)動壓力細水霧噴頭研發(fā)
1.3.3機載細水霧抑滅火實驗驗證 2飛行中機艙火行為研究
2.1持續(xù)降氣壓火行為變化機理
2.1.1池火燃燒階段劃分
2.1.2耦合氣壓因素的質(zhì)量損失速率模型
2.1.3耦合氣壓因素的火羽流分區(qū)模型
2.1.4火焰高度的非單調(diào)變化規(guī)律
2.2飛行中貨艙多氣壓梯度池火行為
2.2.1貨艙受限空間下池火燃燒及頂棚射流特性實驗研究
2.2.2頂板傾斜角度對池火燃燒及頂板射流特性影響實驗研究
2.2.3飛機貨艙內(nèi)傾斜頂板下油池火熱輻射實驗與模型研究
2.3飛行中機艙固體火行為
2.3.1固體紙箱火行為
2.3.2鋰電池火行為
2.3.3飛機艙內(nèi)典型內(nèi)飾材料的火行為
2.3.4旅客行李火行為
2.3.5航空電纜火行為 3機載細水霧抑滅火技術(shù)原型試驗系統(tǒng)研發(fā)
3.1低驅(qū)動壓力雙流體細水霧抑滅火系統(tǒng)技術(shù)需求分析
3.1.1民用飛機貨艙細水霧抑滅火系統(tǒng)部件需求分析
3.1.2民用飛機貨艙細水霧抑滅火系統(tǒng)機上環(huán)境需求分析
3.2低驅(qū)動壓力雙流體細水霧抑滅火技術(shù)系統(tǒng)
3.2.1系統(tǒng)主要技術(shù)性能
3.2.2系統(tǒng)調(diào)節(jié)工況設計
3.2.3系統(tǒng)主要構(gòu)件
3.2.4系統(tǒng)控制設備
3.2.5系統(tǒng)控制設備和信號采集設備
3.2.6控制采集方式及性能
3.3低驅(qū)動壓力雙流體細水霧霧場特性
3.3.1霧滴碰撞動力學
3.3.2霧場特性 4低驅(qū)動壓力雙流體細水霧抑滅火實驗研究
4.1低氣壓下狹小空間火災抑滅火實驗
4.1.1低氣壓抑滅火實驗
4.1.2抑滅氣溶膠火災實驗
4.2正常大氣壓下機艙環(huán)境大尺度抑滅火實驗研究
4.2.1單噴頭抑滅火實驗研究
4.2.2多噴頭聯(lián)動抑滅火實驗研究 參考文獻
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民用飛機貨艙細水霧滅火關(guān)鍵技術(shù)與實驗驗證 作者簡介

賀元驊，男，1965年生，碩士，教授，中國民用航空飛行學院民航安全工程學院院長，民航首屆科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。主要從事民航安全工程與管理等研究，側(cè)重民機防火工程、機場消防工程和民航安防管理教學科研工作。主持在研科技部十三五重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金重點項目項、 新工科項目、省部級重大科技項目等15項；主持完成國家軟科學研究項目1項、國家自然基金2項，省部級課題1項；主持（學術(shù)負責）完成起草部委規(guī)章1部，主研完成部委規(guī)章1部。作為負責人獲得省部級獎勵5項，發(fā)表科研論文40余篇，申請國家發(fā)明專利10余項。

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