中国安全科学学报

作者：李聪, 何泽群, 杨高豪, 许文博, 王悦朋

单位：1 中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院,北京 100083；2 中国民航大学 民航热灾害防控与应急重点实验室,天津 300300；3 山东龙翼航空科技有限公司,山东 济宁 272106

关键词：灭火弹,爆炸过程,灭火剂,抛洒特性,无人机(UAV),数值模拟,铺展半径

基金：国家自然科学基金资助(52304274); 国家重点研发计划项目(2022YFC3090502); 中国民航大学民航热灾害防控与应急重点实验室开放基金资助(RZH2023-KF-02); 中央高校基本科研业务费专项资金(2023ZKPYAQ06); 中央高校基本科研业务费专项资金(2023ZKPYAQ04)

为深入研究无人机(UAV)竖直投放灭火弹的引爆效果,提升灭火弹灭火效率,利用ANSYS Workbench软件建立灭火弹有限元模型,模拟灭火剂的爆炸抛洒过程,明确不同引爆高度对灭火剂抛洒特性的影响;同时开展不同引爆高度下UAV竖直投放灭火弹的全尺寸试验。结果表明:灭火弹爆炸过程、灭火剂抛洒过程与灭火剂铺展半径等仿真数据与全尺寸试验结果吻合度良好。灭火弹爆炸后,灭火剂在空中呈锥形弥散,在水平方向上铺展均匀,铺展形状大致为圆形;随着引爆高度增加,灭火剂落地时间延长,灭火剂水平速度减小,落地时间的延长相对于水平速度的降低起到主导作用,导致灭火剂铺展半径随引爆高度增加而增加。当灭火弹引爆高度从5 m增加至12 m时,灭火剂铺展半径数值模拟计算数据由2.04 m增大至3.56 m,数值模拟计算数据与试验数据的误差均在5%以内。

来源：2025年第3期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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