浙江:中國計量大學張光學科研團隊在聲波消煙技術上獲得重大進展

2021-01-08 中國日報網

近日，中國計量大學的張光學副教授團隊在聲波團聚控制火災煙霧領域獲得了重大科研進展，相關研究成果以「Experimental study on eliminating fire smokes using acoustic agglomeration technology」為題發表於國際頂級期刊《Journal of Hazardous Materials》，該期刊是中科院一區TOP期刊，2018年的影響因子為7.650，影響力指標CiteScore在環境工程領域排名第1。

全球每年發生火災數百萬起，死亡人數高達7萬。火災中，煙霧致死的人數約佔死亡總數的80%以上。火災煙霧的危害主要源於火場能見度的大幅降低，被困人員無法看清周圍環境，不能迅速逃生，停留4-5分鐘就有死亡危險。一般認為能見度低於3米就無法逃離火場，而實際火災中，逃生通道往往只有十幾釐米的能見度。因此，有效控制火災煙霧是保障人員安全的重要消防措施，而現有的檔煙、機械排煙、自然排煙和加壓送風防煙等技術，都存在很大局限性，效果非常有限。

為了解決上述難題，張光學副教授團隊在國際上首次提出了基於聲波團聚的火災消煙技術，利用特殊設計的聲場，使煙霧中的大量炭黑細顆粒物發生相對運動而產生團聚，形成大顆粒，並發生重力沉降，僅需數十秒就可以將作用範圍內的煙霧消除，迅速提高能見度，能夠為火災中人員逃生及消防救援提供有利條件，有望挽救更多寶貴生命。相比於傳統的火災煙霧控制技術，聲波消煙技術的實際效果有了重大突破。這一成果，開創了火災煙霧控制領域全新的研究發展方向。

圖1 聲波作用下火災煙霧能見度變化情況

(a) Initial smoke particles

(b) A single initial smoke particle

(c) Aggregated smoke particles

(d) A single aggregated smoke particle

圖2火災煙霧炭黑顆粒物在聲波作用下的形貌變化

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