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作者：何佳明;蔡柳溪;李云;任恒英;张沛;弥晓亮;王学辉;
单位：西安交通大学化学工程与技术学院;中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院机电系统设计研究所;中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室;
摘要：针对气体灭火系统释放特性受环境温度影响机制不明的问题，采用二元气液相平衡模型计算灭火剂在不同温度下的气液分布，并结合三维数值模拟方法分析其在不同温度下释放的流动特性。首先，以某机载发动机舱灭火系统为研究对象，该系统采用高压氮气对Halon 1301灭火剂加压储存，瓶内呈气液两相共存状态，建立了考虑Halon 1301气化与氮气溶解的气液相平衡模型；然后，结合发动机舱环境温度变化，对-60℃至20℃条件下Halon 1301灭火剂的储存状态与释放特性进行了仿真分析。仿真结果表明：灭火系统在不同环境温度下释放均经历灭火剂填充管路、灭火剂释放和残余气体释放3个阶段；当环境温度由20℃降至-60℃时，灭火瓶内压力显著降低，液相体积略有减小，气相中Halon 1301摩尔分数由0.485 5降至0.067 3,而液相中Halon 1301摩尔分数始终维持在0.9以上；低温条件下瓶内驱动力减弱，灭火剂气化速率降低，导致其在管路内的停留时间延长，整体释放过程更为平缓；与20℃相比，在-60℃时灭火剂最大流量降低了31.33%,释放80%灭火剂所需时间延长了48.89%,总释放时间增加了71.15%。该研究揭示了低温环境对气体灭火系统储存与释放的不利影响，为气体灭火系统的优化设计提供了理论依据。
关键词：灭火系统;;Halon 1301灭火剂;;环境温度;;气液平衡;;储存状态;;释放特性
基金资助：国家重大科技计划资助项目(J2019-Ⅷ-0010-0171)
