清华大学学报(自然科学版)

作者：姚一娜, 李源慧, 王志敏, 侯乐乐, 李聪, 周睿

单位：1. 中国人民公安大学 国家安全学院, 北京 100038,2. 中国矿业大学北京 应急管理与安全工程学院, 北京 100083,3. 清华大学 安全科学学院, 北京 100084

关键词：泡沫灭火剂,温升,输送流量,流体体积(VOF)模型,计算流体力学

基金：国家重点研发计划项目(2022YFC3090500),国家自然科学基金项目(52306199)

针对超高层建筑灭火作战场景及消防系留无人机平台的轻量化需求, 为完善液电管缆一体化集成设计, 探究了外沿通电电缆发热对供液管内泡沫灭火剂温升的影响, 基于流体体积(VOF)模型对泡沫灭火剂在管缆中的流动与传热过程进行数值模拟, 分析了不同输送流量(100~400 L/min)和不同电缆载流量(420~600 A)对灭火剂流动与温升的影响。结果表明：泡沫灭火剂在管缆中流动时, 温度沿管缆轴向从内向外逐渐升高; 泡沫灭火剂的温升与输送流量呈现负线性关系, 输送流量为100 L/min时泡沫灭火剂在管缆出口处温升最高, 可达约15℃; 灭火剂温升与电缆载流量呈现正线性关系, 载流量为600 A时泡沫灭火剂在出口处温升最高, 约为11℃。该研究可以为后续液电管缆中泡沫灭火剂温升实验提供参考。

来源：2025年第6期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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