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红外热像仪对汽油池的火焰发射率测量

放射性物质属于联合国危险品分类之一,因此,必须进行包装,以最大程度地减少运输工人和公众成员的健康风险以及对公共财产的损害。放射性物质的释放,屏蔽的丧失导致外部辐射的增加,几何形状或其他变化,从而引起临界度以及不可接受的辐射水平和热量输出。运输事故可能涉及撞击,起火和浸入水中,应综合考虑顺序性损坏。例如,坠毁后经常发生火灾。

露天水池着火的特征至关重要。池火的表征涉及到对池火的发射率,发射功率,时空温度分布的了解。所有这些参数对风速,用于燃烧的燃料和池的直径均敏感。当将运输包装引入露天游泳池火炉中时,露天游泳池火炉的上述辐射特性发生变化。这些变化与包装的吸收率,包装引起的堵塞以及包装的材料有关。

几名调查人员报告了有关露天水池着火的研究。报道了使用池径为0.3m的不同燃料进行的一系列池火实验的结果。在这些实验中研究了酒精,汽油,苯甲醚和煤油。报告了温度,质量燃烧速率,火焰形状,火焰体积,火焰上升速度和火焰发射率的测量值。在这项研究中,发现酒精,汽油,煤油和苯的火焰发射率分别为0.066、0.36、0.37和0.7。


红外热成像机芯

图为汽油池火灾的单组图像


后来,使用红外热像仪测量了四种不同直径(0.05 m,0.09 m,0.14 m和0.20 m)的己烷池火的火焰发射率。在此方法中,通过将池火的红外热图像与已知发射率的目标板进行比较,确定了火焰的发射率。结果表明,火焰发射率随池直径的增加而增加,确定了森林火灾的发射率。使用自动红外热像仪测量沿垂直定向的平面和角墙的热解。通过这种红外热成像技术,可以避免传统热电偶的局限性。可以捕获壁火的二维时间温度分布。最近,使用红外热成像技术进行液体喷雾的可视化和表征技术。红外热成像技术已被许多作者广泛使用,因为它可以克服常规热电偶或摄像机的局限性,从而提供更多信息。

大量燃烧的速率决定了池火释放的热量的数量。通过在开放式水池火中为液体施加能量平衡,火焰发射率由给定直径的水池火的质量燃烧速率与无限(非常大)直径的水池火的质量燃烧速率之比得出。这涉及到从火焰到液池表面的对流传热的忽略。观察到,汽油池大火的质量燃烧率随着直径的增加而增加,最大可达2m。但是,对于大于2m的直径,可以观察到质量燃烧速率是相当恒定的。还测量了直径为1.5m,3m和4m的汽油和柴油水池火灾的大规模燃烧率。对于所研究的两种燃料,随池直径的变化,燃烧速率的增加在池直径约为3-4 m时接近恒定的燃烧速率。因此,他们将直径为4 m的水池火的质量燃烧率视为无限直径的质量燃烧率。

火焰发射率是表征明池火灾的重要参数。使用红外热成像法测量的发射率,测量汽油池大火(0.3 m,0.5 m,0.7 m和1.0 m)的质量燃烧率。汽油池火灾的质量燃烧率随直径的增加呈指数增长。使用红外热像仪测量直径为0.3 m,0.5 m,0.7 m和1.0 m的汽油池火灾的火焰发射率沿火焰高度的变化。火焰尖端的发射率低于池火底部的发射率。使用红外热成像获得的平均发射率值可与根据质量燃烧速率推断出的发射率值相媲美。


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