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自1987年蒙特利尔公约签订以来,世界各国广泛开展了寻求卤代烷系列灭火剂替代物的研究工作,其中细水雾灭火技术以其无环境污染、灭火迅速、耗水量低、水渍损失小等优点,成为卤代烷灭火剂的主要替代物之一,因此细水雾灭火技术已经成为火灾科学研究热点之一。目前已有部分关于细水雾在不同喷雾特性和燃料类型条件下的灭火机理的研究,但内容还不够深入,并且优化细水雾灭火系统设计、安装等工程应用方面的研究也要进一步完善。本文采用湍流大涡模拟的方法对不同通风条件下真实尺度着火房间中细水雾与油池火作用过程进行了数值模拟,本文主要工作和结论如下:(1)在湍流大涡模拟的基础上,采用混合分数模型模拟燃烧反应,热烟气的辐射性质采用灰体辐射假设,雾滴的辐射性质根据Mie理论计算,火焰熄灭由极限氧指数和临界火焰温度控制,细水雾粒子和火焰之间的两相作用采用欧拉-拉格朗日法描述,建立了细水雾与油池火作用的数值模型。(2)对雾滴直径、操作压力、喷雾锥形、喷头与火源横向距离、喷头与火源纵向距离、火源功率等因素在不同通风条件下对细水雾灭火效能的影响进行了数值分析,讨论了细水雾在火羽流不同区域的主要灭火机理,提出了采用临界冷却时间作为衡量细水雾灭火系统效能的判据。(3)对房间内油池火的燃烧过程进行了数值模拟,获得了不同通风条件下着火房间内的温度分布,并指出了相应的火灾危害特点。(4)对自然通风房间内细水雾与油池火相互作用过程进行了数值模拟,分析了雾滴直径、操作压力、喷雾锥形、喷头与火源横向距离、房间高度对灭火过程的影响,确定了最优雾滴直径,提出了优化配置方案。(5)对通风受限的着火房间内火源功率、操作压力、喷头与火源纵向距离变化条件下细水雾与油池火作用过程进行了数值模拟,获得了房间内的温度场、烟气组分场、速度矢量场,确定了喷头最佳安装高度,指出了细水雾可以有效防止轰燃和回燃发生。本文主要创新点:(1)对自然通风和通风受限两种房间内细水雾与油池火相互作用过程进行了数值模拟,分析了雾滴直径、操作压力、喷雾锥形、喷头与火源横向距离、喷头与火源纵向距离、房间高度、火源功率对细水雾灭火过程的影响,确定了最优雾滴直径和喷头最佳安装高度,提出了优化配置方案。(2)提出了以临界冷却时间作为衡量细水雾灭火系统效能的判据。