MECHANISMS OF FIRE SUPPRESSION BY HALONS AND HALON REPLACEMENTS: A REVIEW
Notice bibliographique
Résumé
In spite of their effectiveness as flame suppressants, the manufacture of Halons was stopped in 1994 due to their large stratospheric ozone depletion capabilities, in order to comply with the Montreal Protocol. The resulting need for alternative flame suppressants has prompted extensive efforts to better understand flame suppression mechanisms and to develop environmentally acceptable Halon replacements. These efforts are reviewed in the present article, limited to flames involving either hydrogen or hydrocarbon fuels reacting with oxygen due to their relative tractability for detailed numerical simulations. The article begins with consideration of ozone chemistry in the stratosphere in order to highlight the transport and chemical reaction properties of flame suppressants that are responsible for ozone depletion. Recent experimental and computational studies of laminar premixed hydrogen-fueled flames are then considered in order to establish capabilities to predict the fundamental properties of these flames, e.g., their unstretched laminar burning velocities and their flame response to stretch as characterized by Markstein numbers. These results are then extended to consider effects of flame suppressants on the properties of laminar premixed hydrogen-fueled flames. The flame suppressant results show that they mainly function by reducing the concentrations of chain-carrying radicals (H and OH among others) in the reaction zone of flames with corresponding reduced reaction rates causing reduced laminar burning velocities and enhanced effects of extinction. An interesting corollary of this effect, however, is that reduced radical concentrations in the reaction zone also promotes preferential-diffusion/stretch instabilities that enhance flame reaction rates and tend to resist the action of flame suppressants. The new understanding of effects of flame suppressants on radical concentrations in flames is then exploited to gain a better understanding of the mechanism of flame suppression for both chemically-active and chemically-passive flame suppressants in both premixed and nonpremixed flames. These considerations help to identify the potential of various substances to act as effective flame suppressants but with negligible stratospheric ozone depletion potentials. Among these, water mist exhibits flame suppression capabilities potentially comparable to Halon 1301 but with little potential impact on the environment, including ozone depletion; therefore, additional study and development of methods of flame suppression by water mist clearly are merited.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».