油箱明火烤燃燃爆特性实验研究

姚箭 王海洋 王翠华 王永旭 朱祥东 李斌

姚箭, 王海洋, 王翠华, 王永旭, 朱祥东, 李斌. 油箱明火烤燃燃爆特性实验研究[J]. 爆炸与冲击, 2017, 37(4): 779-784. doi: 10.11883/1001-1455(2017)04-0779-06
引用本文: 姚箭, 王海洋, 王翠华, 王永旭, 朱祥东, 李斌. 油箱明火烤燃燃爆特性实验研究[J]. 爆炸与冲击, 2017, 37(4): 779-784. doi: 10.11883/1001-1455(2017)04-0779-06
Yao Jian, Wang Haiyang, Wang Cuihua, Wang Yongxu, Zhu Xiangdong, Li Bin. Experimental study of cook-off performance of fuel tanks[J]. Explosion And Shock Waves, 2017, 37(4): 779-784. doi: 10.11883/1001-1455(2017)04-0779-06
Citation: Yao Jian, Wang Haiyang, Wang Cuihua, Wang Yongxu, Zhu Xiangdong, Li Bin. Experimental study of cook-off performance of fuel tanks[J]. Explosion And Shock Waves, 2017, 37(4): 779-784. doi: 10.11883/1001-1455(2017)04-0779-06

油箱明火烤燃燃爆特性实验研究

doi: 10.11883/1001-1455(2017)04-0779-06
基金项目: 

科技部国际科技合作重大专项 2013DFR60080

江苏省科技厅计划项目 BE2014735

详细信息
    作者简介:

    姚箭(1991-),男,博士研究生

    通讯作者:

    李斌,wrilber@sina.com

  • 中图分类号: O385

Experimental study of cook-off performance of fuel tanks

  • 摘要: 车辆在遭遇事故或高温天气时容易起火自燃,车辆油箱可能发生爆燃,威胁人员的生命安全。为研究装有油料的油箱在明火烤燃下的燃爆特性,采用摄像机、红外热成像仪和热电偶对油箱在烤燃过程中喷射火焰的表面温度和尺寸以及油箱内部温度进行测试,以76L油箱为研究对象,对比不同密闭条件和填充情况下油箱的燃爆特性。实验结果表明:油箱在出油口关闭、未填充抑爆材料时,易发生爆炸,烤燃产生的爆燃火球表面最高温度在1800K以上,火球体积约为油箱体积的1600多倍;油箱内填充抑爆球可使喷射火焰的最高表面温度和尺寸显著降低;在相同条件下,油箱内柴油蒸气的平均升温速率比汽油蒸气低36.0%,最高温度低16.2%。
  • 图  1  实验场地布置示意

    Figure  1.  Experimental layout

    图  2  不同时刻拍摄的实验照片

    Figure  2.  Consecutive moments in experiments

    图  3  温度最高时刻喷射火焰的红外热成像图

    Figure  3.  Infrared images of jet fire when Tm reached

    图  4  实验3和实验4中油箱内部温度变化

    Figure  4.  Internal temperature of fuel tanks in Exp.3 and Exp.4

    表  1  实验油料的理化性能

    Table  1.   Physical and chemical properties of experimental oil

    油料 闪点/℃ 沸点/℃ 爆炸极限/% 相对密度
    92号汽油 -50 40 1.3~6.0 0.70
    -10号军用柴油 65 282 0.87
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    表  2  实验现象与结果

    Table  2.   Experimental phenomena and results

    实验 填充物 出油口 油箱表面喷射火焰燃烧情况 抑爆球 其他
    1 汽油 多股喷射火柱,最大尺寸约2m
    2 汽油 爆燃火球,直径约10m 发生爆燃,有巨大声响,油箱解体,有大面积池火
    3 汽油、抑爆球 一股喷射火柱,最大尺寸约2m 约1/3球体熔化
    4 军用柴油、抑爆球 火苗,最大尺寸约0.5m 约1/8球体熔化
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    表  3  喷射火焰尺寸和表面温度

    Table  3.   Size and surface temperature of jet fire

    实验 Tm/K Ta/K d/m h/m th/s
    1 1423 1021 2.2 0.5 588
    2 1883 1352 8.9 10.6 5
    3 1278 949 0.5 2.1 0.033
    4 1099 840 0.5
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-12-03
  • 修回日期:  2016-04-05
  • 刊出日期:  2017-07-25

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