N2和CO2抑制煤燃烧火焰特性对比试验研究

• 作者: 吴兵 王泽华 雷柏伟
• 来源期刊: 安全与环境学报
• 学科: 工学
• 关键词: 安全工程 N2与CO2 煤火 灭火特性 图像分析
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 安全工程
• 页码范围: 1782-1787
• 页数: 6页
• 分类号: X932
• 语种: 中文
• DOI: 10.13637/j.issn.1009-6094.2017.05.031

摘要

为了研究N2和CO2气体灭火剂在抑制煤明火燃烧特性方面的不同,通过搭建受限空间煤明火燃烧试验,分别开展了11.97％、16.81％、20.76％的N2和10.79％、14.89％、20.32％的CO2作用下煤明火燃烧抑制试验.鉴于火焰表面积变化与热释放速率变化呈正相关,基于火焰图像分析法开展试验研究.试验过程中,首先,通过数码摄像仪记录不同体积分数惰性气体作用下煤燃烧火焰面积的变化,然后利用Matlab软件进行火焰图像特征提取和“对比度增强”预处理,消除图像记录过程中存在的噪声,以便于有效进行火焰目标识别;其次,基于”阈值法”原理,利用Image-Pro Plus软件对预处理过的火焰目标进行识别和计算,进而实时获得试验过程中火焰表面积;最后,使用小波变换理论对火焰表面积变化曲线进行消噪处理,以获得火焰表面积变化趋势及主要波动信息.结果表明,CO2比N2具有更好的熄灭煤明火燃烧的能力,CO2作用下煤火火焰表面积呈现指数下降,而N2作用下呈现直线下降,且CO2的灭火时间比N2缩短了25％以上.该试验结果明确了N2和CO2在熄灭煤明火特性上的不同,弥补了CO2仅比N2具有更好的抑爆特性的认识.