柴油作为一种易燃易爆的液体燃料,其防火防爆技术主要是通过掺入适当比例的水和特殊功能的乳化剂,形成透明或半透明、各向同性的热力学稳定体系,即微乳化柴油。微乳化柴油在燃烧时,油中的水会蒸发从而吸收大量热量、降低体系温度,达到中断燃烧过程的目的。另外,蒸发形成的水蒸汽会阻止空气中的氧气接近燃烧物体,稀释柴油附近氧气浓度,使得柴油蒸气的浓度达不到着火、爆炸的条件。
通过实验室雾化及燃爆实验,研究微乳化柴油约束条件下雾化粒径、最大爆炸压力、平均爆炸压力上升速率随喷雾压力变化的规律及无约束条件下持续燃烧性能,并与- 10 号军柴进行对比评估,探讨微乳化柴油的防火防爆效果,为柴油防火防爆技术的研究提供参考。
结论:(1) 随着喷雾压力升高,微乳化柴油雾化粒径逐渐减小,分布变宽,雾化效果更好。相同喷雾条件下,微乳化柴油雾化性能相比- 10 号军柴在一定程度上有所下降。( 2) 随着喷雾压力升高,微乳化柴油最大爆炸压力和平均压力上升速率呈上升趋势。相同喷雾条件下,微乳化柴油相比- 10 号军柴爆炸猛烈程度有所下降,具有一定的防爆效果。( 3) 无约束条件下微乳化柴油相比- 10 号军柴持续燃烧时间减少23. 7 s,2 500 ℃以上高温持续时间减少38. 9 s,具有一定的防火效果。( 4) 在一定程度上,微乳化柴油的防火防爆安全性优于- 10 号军柴。