您所在的位置: 首页» 成果展示

【学校优博展示】张天巍:含钾盐添加剂细水雾的灭火有效性及机理研究

发布日期: 2017-08-02 浏览量:

 

 

 

      一、论文主要内容及创新点

      论文利用实验和数值模拟的方法对含钾盐添加剂细水雾的灭火有效性及机理进行了研究,其主要内容及创新点如下:
      1、改进了经典的Cup-burner装置,使其具有测量凝聚相灭火剂最小灭火浓度的功能,较好地反映和比较了不同灭火剂的灭火有效性,有效解决了灭火实验数据稳定性问题。
      2、定义了含钾盐添加剂细水雾的最小灭火浓度上限和下限,解决了携流空气中细水雾浓度改变的不连续及实验系统本身所带来的最小灭火浓度的测量误差,为六种添加剂细水雾的数值模拟提供关键数据支撑。
      3、依据能量守恒原理,首次提出并建立了预测含钾盐添加剂细水雾化学灭火作用量化模型,模型计算结果与Cup-burner理论和实验结果相吻合,证明了本文提出的化学灭火作用量化模型的有效性。
      4、提出了含钾盐添加剂细水雾灭火过程中的灭火活性物质为气态KOH及钾的氧化物KxOy,并通过XRD和SEM等实验手段以及化学热力学计算软件进行了验证。
      5、建立了含钾物质与CH4燃烧反应相互作用动力学机理模型,成功解释了含钾盐添加剂细水雾主要通过消耗OH中断燃烧链反应的灭火机理,同时给出了环境温度、湿度、大气压等变化对含钾盐添加剂细水雾灭火效能的影响规律。


      二、代表成果
      1、ZhangTianwei, Han Zhiyue, Du Zhiming, Zhang Zelin, Liu Kai, Application of thermalmechanism to evaluate the effectiveness of the extinguishment of CH4/aircup-burner flame by water mist with additives, INTERNATIONAL JOURNAL OFHYDROGEN ENERGY, 41(33):15078-15088, 2016.
      2、Zhang Tianwei, Han Zhiyue, Du Zhiming, Liu Kai, Zhang Zelin, Coolingcharacteristics of cooking oil using water mist during fire extinguishment,APPLIED THERMAL ENGINEERING,  107:863-869,2016.
      3、ZhangTianwei, Du Zhiming, Han Zhiyue, Liu Kai, Performance evaluation of water mistwith additives in suppressing cooking oil fires based on temperatureanalysis[J]. APPLIED THERMAL ENGINEERING, 102:1069-1074,2016.      
      4、Zhang Tianwei, Liu Hao,Han Zhiyue, Du Zhiming, Guo Zidong, Numerical model for the chemical kineticsof potassium species in methane / air Cup-burner flames, ENERGY & FUELS, 31:4520-4530,2017.      

      5、ZhangTianwei, Liu Hao, Han Zhiyue, Du Zhiming, Wang Yong, Active substances study infire extinguishing by water mist with potassium salt additives based on thermoanalysisand thermodynamics, APPLIED THERMAL ENGINEERING, 122:429-438,2017.


      三、个人简介

      张天巍,男,中共党员,1983年4月生于哈尔滨;2013年9月-2017年6月在北京理工大学就读博士学位,师从机电学院杜志明教授,从事含添加剂细水雾灭火技术的研究;期间,2016年12获博士研究生国家奖学金。迄今为止发表论文12篇,其中以第一作者身份发表SCI论文5篇(平均影响因子3.04); 2017年获北京理工大学优秀博士论文。目前就职于中国人民武装警察部队学院。

 


张天巍博士和导师杜志明教授合影