含钾盐添加剂细水雾的灭火原理与工程实例 本书特色
本书系统地介绍了含钾盐添加剂细水雾灭火技术的定义、适用场合、钾盐添加剂的种类和作用、灭火有效性实验方法、灭火的化学热力学与动力学原理等内容，并结合典型的B类火和F类火的燃烧和冷却特点，对含钾盐添加剂细水雾实际工程应用的可行性进行了分析。
本书以“钾盐添加剂宏观灭火效能的评价-发挥效能核心活性物质的确定-活性物质微观作用机理的探寻”为逻辑主线，综合运用杯式燃烧器、热分析、X射线衍射、扫描电镜等表征手段并结合FLUENT以及CHEMKIN等数值模拟工具，提出了一套研究含添加剂细水雾灭火有效性评价及机理的典型方法。
本书既有理论的总结、探索和创新，又有对实践的指导，具有很强的可操作性，可作为高等院校安全科学与工程、消防工程等相关专业课和选修课的教材，也可作为应急管理部综合性消防救援队伍的培训教材。
含钾盐添加剂细水雾的灭火原理与工程实例 内容简介
本书系统地介绍了含钾盐添加剂细水雾灭火技术的定义、适用场合、钾盐添加剂的种类和作用、灭火有效性实验方法、灭火的化学热力学与动力学原理等内容, 并结合典型的B类火和F类火的燃烧和冷却特点, 对含钾盐添加剂细水雾实际工程应用的可行性进行了分析。本书以“钾盐添加剂宏观灭火效能的评价—发挥效能核心活性物质的确定—活性物质微观作用机理的探寻”为逻辑主线, 综合运用杯式燃烧器、热分析、X射线衍射、扫描电镜等表征手段并结合FLUENT以及CHEMKIN等数值模拟工具, 提出了一套研究含添加剂细水雾灭火有效性评价及机理的典型方法。
含钾盐添加剂细水雾的灭火原理与工程实例 目录
第1章 绪论 ………………………………………………………………………1
1.1 细水雾灭火技术简介和研究现状 ………………………………………1
1.1.1 细水雾灭火技术简介…………………………………………………2
1.1.2 细水雾灭火技术研究现状……………………………………………7
1.2 含添加剂细水雾灭火技术简介和研究现状 ……………………………9
1.2.1 含添加剂细水雾灭火技术简介………………………………………9
1.2.2 含添加剂细水雾灭火技术研究现状 ………………………………9
1.3 小结 ………………………………………………………………………15
第2章 Cup-burner扩散火焰装置的设计与灭火实验………………………17
2.1 Cup-burner的设计 ………………………………………………………18
2.1.1 Cup-burner实验系统 ………………………………………………18
2.1.2 细水雾发生及控制系统 ……………………………………………19
2.1.3 细水雾收集系统 ……………………………………………………22
2.2 Cup-burner火焰特征 ……………………………………………………22
2.2.1 Cup-burner火焰特征实验 …………………………………………22
2.2.2 Cup-burner火焰特征数值模拟 ……………………………………24
2.3 超声雾化细水雾的粒径及雾化效果 ……………………………………30
2.3.1 细水雾粒度分布 ……………………………………………………30
2.3.2 细水雾雾滴在气流中的受力分析 …………………………………34
2.3.3 影响雾化效果的因素分析 …………………………………………36
2.4 细水雾抑制熄灭Cup-burner火焰的*小灭火浓度……………………39
2.4.1 细水雾抑制熄灭Cup-burner火焰的实验研究 ……………………39
2.4.2 细水雾抑制熄灭Cup-burner火焰的数值模拟 ……………………42
2.5 小结 ………………………………………………………………………47
第3 章含钾盐添加剂细水雾抑制熄灭Cup-burner 火焰的有效性研究…49
3.1 含钾盐添加剂细水雾的Cup-burner灭火实验…………………………50
3.1.1 含钾盐添加剂细水雾的粒度分布 …………………………………50
3.1.2 含钾盐添加剂细水雾的雾化效果 …………………………………51
3.1.3 含钾盐添加剂细水雾*小灭火浓度的确定 ………………………55
3.2 含钾盐添加剂细水雾化学灭火作用效能的描述………………………59
3.2.1 含钾盐添加剂细水雾抑制熄灭CH4火焰的热机理 ………………59
3.2.2 含钾盐添加剂溶液热容值的确定 …………………………………62
3.2.3 含钾盐添加剂细水雾化学灭火作用的量化 ………………………67
3.3 小结 ………………………………………………………………………71
第4 章含钾盐添加剂细水雾抑制熄灭Cup-burner 火焰机理的
热力学分析 ……………………………………………………………73
4.1 含钾盐添加剂的热行为 …………………………………………………74
4.1.1 TGA-DSC实验方法 …………………………………………………74
4.1.2 含钾盐添加剂的热分析实验 ………………………………………74
4.1.3 含钾盐添加剂的热分析动力学 ……………………………………79
4.2 含钾盐添加剂细水雾加热产物分析 ……………………………………83
4.2.1 实验方法 ……………………………………………………………83
4.2.2 不同温度条件下含钾盐添加剂细水雾加热产物表征 ……………85
4.2.3 不同浓度条件下含钾盐添加剂细水雾加热产物表征 ……………93
4.2.4 不同溶质条件下含钾盐添加剂细水雾加热产物表征 ……………94
4.2.5 不同含钾盐添加剂细水雾加热产物晶粒生长动力学 ……………96
4.3 含钾盐添加剂细水雾在一定条件下的化学热力学分析 ……………100
4.3.1 含钾盐添加剂细水雾灭火的一般过程 …………………………100
4.3.2 化学热力学理论基础………………………………………………102
4.3.3 化学热力学分析……………………………………………………104
4.4 含钾盐添加剂粉体的Cup-burner灭火实验 …………………………123
4.4.1 实验装置及方法……………………………………………………123
4.4.2 结果与讨论…………………………………………………………125
4.5 含钾盐添加剂细水雾灭火有效性综合分析 …………………………128
4.6 小结 ……………………………………………………………………131
第5 章含钾盐添加剂细水雾抑制熄灭Cup-burner 火焰机理的
动力学分析 ……………………………………………………………134
5.1 PSR模型概述……………………………………………………………135
5.1.1 PSR模型的基本描述………………………………………………135
5.1.2 PSR模型的局限性 …………………………………………………136
5.2 含气态KOH的CH4/空气混合物燃烧机理简化模型 …………………137
5.2.1 CHEMKIN概述 ……………………………………………………137
5.2.2 CH4/空气燃烧动力学简化模型……………………………………139
5.2.3 含气态KOH的 CH4/空气燃烧动力学简化模型 …………………141
5.3 含气态KOH的CH4燃烧动力学机理分析 ……………………………142
5.3.1 含气态KOH的CH4/空气动力学简化模型的可行性分析 ………142
5.3.2 含气态KOH的CH4/空气动力学简化模型的敏感性分析 ………145
5.3.3 气态KOH抑制CH4/空气混合物燃烧过程的机理分析 …………150
5.4 温度、湿度和大气压对灭火效率的影响 ……………………………156
5.4.1 环境温度的影响……………………………………………………156
5.4.2 环境湿度的影响……………………………………………………157
5.4.3 大气压强的影响……………………………………………………157
5.5 小结 ……………………………………………………………………159
第6章 含钾盐添加剂细水雾在B类火中的应用 ……………………………160
6.1 含钾盐添加剂细水雾与B类火相互作用的实验研究 ………………161
6.1.1 全尺寸灭火实验工况下细水雾的灭火机理 ……………………161
6.1.2 全尺寸灭火实验系统的设计及实验方法 ………………………166
6.1.3 实验用B类火模型的燃料特性……………………………………173
6.1.4 纯水细水雾与B类油池火相互作用实验…………………………177
6.2 含钾盐添加剂对细水雾扑灭B类火有效性的影响 …………………181
6.2.1 含钾盐添加剂种类的影响…………………………………………181
6.2.2 含钾盐添加剂浓度的影响…………………………………………185
6.3 小结 ……………………………………………………………………188
第7章 含钾盐添加剂细水雾在F类火中的应用 ……………………………190
7.1 含钾盐添加剂细水雾扑灭食用油火的实验研究 ……………………191
7.1.1 灭火实验设备与方法………………………………………………191
7.1.2 食用油火的燃烧特性………………………………………………192
7.1.3 纯水细水雾与食用油火相互作用实验 …………………………194
7.1.4 含添加剂细水雾与食用油火相互作用实验 ……………………197
7.2 含钾盐添加剂细水雾冷却食用油的实验研究 ………………………206
7.2.1 冷却实验设备与方法………………………………………………207
7.2.2 食用油的冷却过程…………………………………………………208
7.2.3 沸溢层的影响因素…………………………………………………209
7.2.4 含钾盐添加剂细水雾对食用油冷却过程的影响 ………………212
7.3 小结 ……………………………………………………………………215
参考文献 …………………………………………………………………………217
含钾盐添加剂细水雾的灭火原理与工程实例 作者简介
张天巍，男，1983年生，黑龙江哈尔滨人，博士。中国人民警察大学消防指挥系实验实训中心讲师。2017年在北京理工大学获博士学位。学位论文于同年获优秀博士学位论文，2016年获博士研究生国家奖学金。主要研究方向为新型灭火剂的研发及灭火机理，在International Journal of Hydrogen Energy，Energy & Fuels，Applied Thermal Engineering等刊物发表多篇学术论文，主持和参与多项国家和省部级课题。
杜志明，男，1962年生，山西忻州人，博士。现为爆炸科学与技术国家重点实验室教授，博士生导师，烟火技术与消防安全学科学术带头人、全国烟花爆竹协会副会长、中国兵工学会火工烟火专业委员会委员。研究方向为火工烟火及消防技术。主持完成国家、国防等科研项目24项，国内外发表学术论文200余篇，培养博、硕士研究生102人。
