油氣消防四川省重點實驗室
2024年(nián)開放(fàng)基金課題申請(qǐng)指南(nán)

（指南(nán)咨詢：028-66765750，郵箱scyqxf@163.com）

油氣消防四川省重點實驗室（以下簡稱實驗室）2024年(nián)度開放(fàng)基金總經費10萬元，擇優資助1～2項課題，采取兩次補助方式進行，簽署課題合同後撥付50%，課題結題後撥付剩餘部分(fēn)。每個課題的執行周期爲一年(nián)。

爲保證課題研究方向和進度，實驗室将爲每項獲批課題指定一名實驗室固定研究人(rén)員(yuán)作(zuò)爲課題合作(zuò)者參與項目研究（以課題負責人(rén)爲主）和成果發表。課題合作(zuò)者不允許占用課題經費。

請(qǐng)申請(qǐng)者選擇指定題目中的一項進行申請(qǐng)，每項申請(qǐng)隻允許申請(qǐng)者所在單位一家參與，不接受兩家及以上多單位聯合申請(qǐng)。

與《油氣消防四川省重點實驗室開放(fàng)基金管理(lǐ)辦法》不一緻的地方以本次申請(qǐng)通知和指南(nán)爲準。

附：本次申請(qǐng)指定課題題目

課題1、高壓射流軌迹及噴頭研究

目前消防水炮有效射高普遍爲25～35m，并且水流量較大(dà)，爲幾十升每秒。如(rú)果要增加有效射高，還(hái)需要增加水炮流量和壓力，目前有消防水炮流量爲500L/s，最大(dà)射高能達86m。若爲滿足射高而大(dà)幅度增加水炮流量，将造成大(dà)量水資源損失。并且大(dà)流量消防水炮因場地、供水、運輸等條件(jiàn)的限制不能被普遍使用，隻能應用在特殊環境條件(jiàn)下。現需要開展高壓射流軌迹及噴頭的研究。通過理(lǐ)論計(jì)算和數值模拟，對比不同噴頭結構的射流軌迹，分(fēn)析供水壓力、供水流量對噴頭射高的影(yǐng)響，得(de)到最大(dà)射高下的最優噴頭結構。

研究的基本要求：

基于重力、空氣阻力、湍流等理(lǐ)論，通過優化噴頭結構（孔徑、變徑錐角等），求解噴頭的射流軌迹，獲取最大(dà)射高。基本技術參數如(rú)下：

工(gōng)作(zuò)壓力：12 MPa；

供水流量：130 L/min；

噴射角度：75°。

研究的主要内容：

1. 基于數值模拟，對射流軌迹進行模拟分(fēn)析，對比不同噴頭結構的模拟結果，獲得(de)特定技術參數條件(jiàn)下，噴頭的最大(dà)射高；
2. 基于射流理(lǐ)論，綜合射流的影(yǐng)響因素，研究射流特性，形成一套射流軌迹（射高、射程）的計(jì)算方法；
3. 基于上述計(jì)算方法，在确定噴頭結構的條件(jiàn)下，計(jì)算射高爲60m，所需的供水壓力以及供水流量（流量不超過5L/s），并進行模拟及試驗驗證。

研究目标：

1. 獲取特定技術要求下的噴流軌迹參數；
2. 形成一套射流軌迹的計(jì)算方法，能爲設計(jì)提供理(lǐ)論支撐。

研究的成果輸出：

1. 噴頭結構設計(jì)；
2. 特定技術條件(jiàn)下，噴頭射高的理(lǐ)論、模拟計(jì)算過程及結果，形成計(jì)算報告；
3. 一套射流軌迹的計(jì)算方法，形成理(lǐ)論計(jì)算公式；
4. 計(jì)算方法的實例計(jì)算過程及驗證結果，形成計(jì)算報告。

課題2、二氧化碳壓縮氣體泡沫滅火(huǒ)機(jī)理(lǐ)及性能研究

現有常規泡沫系統滅火(huǒ)效率低、耗水量大(dà)，而CAFS壓縮空氣泡沫滅火(huǒ)系統雖然高效節水，但(dàn)是根據GB50151-2021《泡沫滅火(huǒ)系統技術标準》的規定，不适用于撲滅沸點低于45℃、碳5及以下組分(fēn)摩爾百分(fēn)數占比不低于30%的低沸點液體。

二氧化碳氣體滅火(huǒ)系統以隔氧窒息和冷(lěng)卻降溫爲主要滅火(huǒ)機(jī)理(lǐ)，作(zuò)爲唯一同時具有全淹沒和局部應用效果的氣體滅火(huǒ)劑劑，若将二氧化碳壓縮氣體用于泡沫發泡，将會是一種同時融合CAFS泡沫滅火(huǒ)優點和二氧化碳氣體滅火(huǒ)優點的新型滅火(huǒ)技術，突破了采用泡沫撲滅低沸點液體火(huǒ)災的應用限制。

因此現需要開展二氧化碳泡沫滅火(huǒ)效率及析液機(jī)理(lǐ)的實驗研究，通過理(lǐ)論與實踐相(xiàng)結合的方式探究二氧化碳作(zuò)爲發泡氣體對發泡後泡沫滅火(huǒ)劑滅火(huǒ)效果進行分(fēn)析研究，并對二氧化碳泡沫的析液機(jī)理(lǐ)及延長添加劑進行研究。

研究的基本要求：

以3%AFFF水成膜泡沫原液爲研究對象，研究分(fēn)析基于二氧化碳的壓縮氣體泡沫的滅火(huǒ)機(jī)理(lǐ)、滅火(huǒ)能力和析液時間提升技術。

研究的主要内容：

1. 采用二氧化碳壓縮氣體與3%AFFF水成膜泡沫原液經比例混合後産生(shēng)壓縮氣體泡沫，研究分(fēn)析該泡沫作(zuò)用于B類火(huǒ)災時的滅火(huǒ)機(jī)理(lǐ)。
2. 研究二氧化碳壓縮氣體泡沫的微觀形态、氣體膨脹過程及析液機(jī)理(lǐ)，研究一種延長泡沫析液時間不低于4min的提升技術。
3. 滅火(huǒ)性能對比測試：以車用柴油爲燃料，基于典型火(huǒ)災試驗模型，分(fēn)别采用二氧化碳泡沫、壓縮空氣泡沫和吸氣式泡沫進行對比滅火(huǒ)測試。

研究目标：

1. 研究二氧化碳壓縮氣體泡沫的滅火(huǒ)機(jī)理(lǐ)及析液過程，研究一種能延長析液時間且不影(yǐng)響滅火(huǒ)性能的提升技術。
2. 研究二氧化碳壓縮氣體泡沫的滅火(huǒ)能力。

研究的成果輸出：

1. 形成二氧化碳壓縮氣體泡沫滅火(huǒ)劑滅火(huǒ)機(jī)理(lǐ)及析液過程的研究報告；
2. 二氧化碳壓縮氣體泡沫析液時間提升技術；
3. 滅火(huǒ)能力對比實驗研究報告。