《表1 试验工况：泄漏原油水面池火燃烧特性试验研究》

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《泄漏原油水面池火燃烧特性试验研究》

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为模拟就地燃烧法处理海上溢油时的边界条件，设计了宽阔水面油池火试验台如图1a所示。从图1中可以看出，试验装置通过大尺寸水池和小尺寸油池来模拟宽阔水面油池火燃烧的边界条件。大尺度水池使用不锈钢制成，前后采用高透光玻璃，便于在试验过程中观察油池内液面和燃烧状态；小尺寸油池放置在水池底面的油池支架上，油池由圆柱形耐高温石英玻璃材质制成，位于水池中央，顶部与水池齐平，采用中空设计且底部与水池相连通；由于原油体积远小于水的体积，且通过连通器原理设计油池形状及布置方式，以保证燃烧过程中，油层液面不发生显著移动，合理地模拟了宽阔水面油池火燃烧的边界条件。在油池火自然熄灭后，试验结束如图1b所示。试验用水池尺寸为1.25 m×1.25 m×0.5 m；设计3种直径大小的石英玻璃管用以约束原油在水面的分布，其外径分别为50、100、150 mm，壁厚均为5 mm；使用编号为t1—t7的7支K型铠装热电偶记录试验过程中原油和下方水层的温度变化，热电偶布置如图2所示。具体试验工况见表1，改变油层厚度和油池直径，研究不同工况下小尺寸宽阔水面油池火的燃烧特性。试验采用轻质原油作为燃料，其黏度、密度和凝固点分别为264 m Pa·s、0.79 kg/m3与-6℃。使用数码相机记录火焰变化过程（录像帧数为25帧/s），并利用Matlab对火焰图像二值化处理，得到火焰形态变化。在油池火自然熄灭后，使用3 M吸油棉收集剩余原油，干燥后称重，确定燃烧效率。