【摘 要】
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导弹在命中舰船后除了产生爆炸还会产生火灾,导弹剩余的推进剂会继续燃烧,产生的高温火焰会迅速引燃室内的可燃物从而形成舱室火灾。由于推进剂自带助燃剂,不需要外界氧气参与且热释放速率更高,造成的损伤要远大于正常舱室火灾。因此研究推进剂火灾的燃烧规律和发展过程具有重要意义。本文模拟推进剂火灾的燃烧,设计舱室火灾试验与数值模拟,对推进剂火灾的燃烧规律和火灾发展进行了分析和研究。首先,分析了推进剂的性能及其引
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导弹在命中舰船后除了产生爆炸还会产生火灾,导弹剩余的推进剂会继续燃烧,产生的高温火焰会迅速引燃室内的可燃物从而形成舱室火灾。由于推进剂自带助燃剂,不需要外界氧气参与且热释放速率更高,造成的损伤要远大于正常舱室火灾。因此研究推进剂火灾的燃烧规律和发展过程具有重要意义。本文模拟推进剂火灾的燃烧,设计舱室火灾试验与数值模拟,对推进剂火灾的燃烧规律和火灾发展进行了分析和研究。首先,分析了推进剂的性能及其引发火灾燃烧蔓延的机理,并据此设计了单舱室推进剂火灾试验,通过舱内布置的热电偶测点得到舱室内的温度数据。同时,使用火灾模拟软件FDS模拟单舱室推进剂火灾,并在相同位置设置温度测点。经比对发现仿真数据与试验数据吻合度较好,说明使用数值模拟研究推进剂火灾的方法可行。其次,基于舰船舱室情景建立多舱室火灾模型,并设置多种工况探究可燃物载荷密度,舱室开口,强制通风等条件对于多舱室火灾燃烧蔓延的影响。从火源热释放速率,火焰与烟气,温度与温度切片,气流速度多个角度对火灾特性进行分析,归纳总结数值模拟的结果,提出了多舱室推进剂火灾在不同影响因素下的燃烧规律和火灾发展规律,揭示了多舱室火灾蔓延机理。最后,探究了多舱室推进剂火灾的仿真缩比方法。通过理论分析多舱室的缩比原理,提出了两种缩比方法分别为几何缩比方法和功率缩比方法,对两种缩比方法进行数值模拟,对比原模型的温度数据,发现几何缩比方法更符合缩比设计,因此将几何缩比法作为火灾缩比的主要研究方法。本文通过推进剂火灾的研究,分析了火灾的燃烧规律和发展趋势,并对推进剂火灾的扑灭提出了建议,对火灾毁伤和防治提供了参考,为以后更深层的研究提供思路。
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