柴油是舰船应用的主要燃料，这些燃料在使用过程中会因泄漏在机舱内与空气形成可燃混合介质，一旦遇明火就会造成爆炸事故。为了防止此类事故，各类舰船都安装有可燃气体浓度监测报警系统，然而该系统在应用中仍然存在两点不足之处： (1)由于各舰船发动机机舱结构差别较大，可燃介质泄漏情况各不相同，泄露后所形成的柴油蒸气在机舱内各点浓度分布状况也各不相同，如何在机舱内合理布置浓度监测传感器(可燃气体浓度监测报警系统的主要元件，用于监测油气浓度)，需要确定。 (2)船用柴油是C12～C23的烃类混合物，目前对柴油蒸气发生爆燃浓度范围研究较少，尚无可靠的实验数据，这直接影响着浓度传感器报警设置是否安全，如果浓度报警设置低，可能造成传感器一直处于报警状态，导致太多的误报。报警浓度设置高，就存在发生爆燃而未预警的危险。 为了解决上述两个问题，本文分别从以下两个方面做了相关研究并得到结果： (1)利用数值模拟计算柴油蒸气浓度分布规律。 根据分子扩散和质量传递原理，结合梯度输送理论，建立了柴油蒸发的数学模型，开发了机舱内泄漏柴油蒸气的瞬态浓度分布模拟计算程序。根据程序我们计算出了柴油蒸气在高度方向上的浓度分布情况。模拟可得，在贴近机舱地面的位置处存在一个大的油气浓度层，且地面处的蒸气浓度最大。 (2)利用实验测定柴油的爆炸极限。 柴油在常温下不容易挥发，蒸气浓度很小，除非是形成液体雾滴，否则达不到爆炸极限，所以用普通的测定气体(蒸气)爆炸极限的方法测不到柴油的爆炸极限。本文借鉴以前的一些测定气体爆炸极限的方法，建立了一套实验装置，利用“称量法”和“温度法”两种方法测定了军用-10#和军用-35#柴油的爆炸极限。最终确定军用-35#柴油爆炸下限为0.46％，上限为11.9％；军用-10#柴油爆炸下限为0.56％，上限待定。 根据油气浓度分布和爆炸下限值，我们确定了浓度传感器的安装位置和报警浓度。