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计算机显示器火灾特性的实验研究

作　者: 石龙
导　师: 张瑞芳
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 计算机显示器 热解 动力学 火灾特性 通风因子 全尺寸
分类号: TP334.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 45次
引　用: 1次
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内容摘要


随着经济以及科学技术的迅速发展,计算机作为一种常用的工具在日常生活中不断得到普及。办公室、家庭、网吧、电子阅览室等都存在不同数量的计算机,大量使用的计算机给人们日常工作带来了便利,但是也增加了其所在场所火灾的危险性。本文首先利用热重-差热分析仪,在不同的气氛（空气、N2）以及升温速率（10、30、50℃/min）条件下对显示器外壳材料的热解特性的进行了研究分析,发现样品在空气气氛的热解过程可分为三个阶段,而在氮气气氛下的热解只有两个阶段,空气气氛下的热解过程比氮气气氛下多了一个残渣的氧化放热阶段。同时,得到热解各个阶段的活化能依次不断减少,从而表明样品随着温度的升高其稳定性逐渐降低。在空气气氛下,较低的升温速率在低温阶段有利于样品的热解,而在高温阶段则不利于样品的热解,这个高低温的分界点为415℃左右,而氮气气氛下的热解过程中较低的升温速率利于样品的热解。全尺寸利用ISO 9705全尺寸实验台对同种品牌不同机种名称的两种显示器在受限空间内进行了全尺寸的实验研究,对不同通风开口情况下热释放速率、门口中心温度、燃烧室内温度、比消光系数、气体浓度以及气体生成速率进行了测量。通过分析热释放速率与通风因子之间的关系,定义了显示器在通风开口面积为零时燃烧所得的热释放速率峰值为材料固有的热释放速率峰值,即示某种材料在密闭空间内燃烧所得到的热释放速率峰值。利用材料固有的热释放速率峰值,得出了比消光系数、气体浓度以及生成速率与通风因子之间的关系。同时,针对显示器在受限空间内燃烧的特性,利用热释放速率将燃烧过程简单的划分为上升阶段和衰减阶段,从而建立了在两个阶段中气体浓度以及生成速率与热释放速率之间的经验关系式。对显示器材料热解动力学的研究以及全尺寸实验的研究,有利于更好的了解材料的热解特性、分析外部条件对其燃烧时火灾特性的影响,从而对不同条件下显示器火灾风险进行正确的分析与评估,减少人员伤亡和财产损失。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章 绪论  9-17
  1.1 引言  9-10
  1.2 电器火灾的原因  10-12
  1.3 有关的规范  12
  1.4 火灾特性研究  12-13
  1.5 毒性气体研究  13-15
  1.6 小结  15-17
第2章 实验装置与实验基础理论  17-28
  2.1 概述  17
  2.2 全尺寸热释放速率实验台  17-20
    2.2.1 标准燃烧室  18-19
    2.2.2 大型量热计  19-20
    2.2.3 数据采集与处理系统  20
  2.3 烟气分析仪  20-23
  2.4 实验相关理论基础  23-26
    2.4.1 热释放速率计算  23-25
    2.4.2 燃烧室的传热计算  25-26
  2.5 小结  26-28
第3章 计算机显示器材料的热解特性及动力学研究  28-41
  3.1 引言  28
  3.2 实验部分  28-29
  3.3 实验结果及分析  29-34
    3.3.1 热解过程分析  29-31
    3.3.2 气氛对热解特性的影响  31-32
    3.3.3 升温速率对热解特性的影响  32-34
  3.4 热解动力学研究  34-39
    3.4.1 非定温热解动力学  35-37
    3.4.2 定温动力学  37-39
  3.5 小结  39-41
第4章 计算机显示器火灾特性全尺寸实验研究  41-69
  4.1 引言  41-42
  4.2 实验部分  42-46
  4.3 实验结果  46-57
    4.3.1 显示器的燃烧过程  46-49
    4.3.2 热释放速率  49
    4.3.3 门口中心温度  49-51
    4.3.4 燃烧室内温度  51-52
    4.3.5 比消光系数  52-53
    4.3.6 门口气体浓度  53-55
    4.3.7 测量管毒性气体浓度  55
    4.3.8 气体生成速率  55-57
  4.4 分析与讨论  57-67
    4.4.1 热释放速率增长特性分析  57-58
    4.4.2 热释放速率与通风因子  58-60
    4.4.3 比消光系数与通风因子  60-61
    4.4.4 毒性气体与通风因子  61-62
    4.4.5 气体生成速率与通风因子  62-64
    4.4.6 气体浓度与热释放速率  64-66
    4.4.7 气体生成速率与热释放速率  66-67
  4.5 本章小结  67-69
第5章 结论及展望  69-72
  5.1 主要结论  69-70
  5.2 主要成果和创新点  70
  5.3 工作展望  70-72
参考文献  72-75
致谢  75-76
在读期间发表的学术论文  76

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 电子数字计算机（不连续作用电子计算机） > 外部设备 > 终端设备
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