專利名稱：：滅火系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及用于滅火的技術，更具體地說，涉及利用催化抑爆劑的滅火纟支術。
背景技術：
：很多用于滅火的技術是公知的，包括利用催化抑爆劑的技術。所需要的是，用于滅火和火災探測的改進技術以及用于檢查這種系統(tǒng)的更方^更的纟支術。
發(fā)明內(nèi)容在第一方面，滅火系統(tǒng)可以包括具有燃料源、空氣入口、出口的結(jié)構(gòu)，空氣流過該結(jié)構(gòu)；反應劑；反應區(qū)，在該反應區(qū)中，反應劑進4于反應，以產(chǎn)生催化滅火劑；以及噴射點，其與所述結(jié)構(gòu)有關，用于選擇性地釋》丈與反應區(qū)接觸的反應劑，從而催化滅火劑由空氣流動路徑輸送，以便抑制與結(jié)構(gòu)中的燃點相關的火災。在另一方面，滅火系統(tǒng)可包括這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的特征在于空氣流動贈4圣以及滅火劑，在所述空氣流動^各徑中，在著火期間可能在至少一點處發(fā)生火焰附著(flameattachment),并且所述滅火劑進行反應，以產(chǎn)生催化滅火劑，該催化滅火劑由空氣流動路徑選擇性地運輸，以便在火焰附著處進行催化滅火。8在再一方面，滅火方法可以包4舌^夸反應劑噴射到反應區(qū)中，在該反應區(qū)中，反應劑產(chǎn)生與火焰化學進行催化干擾的化學物質(zhì)；以及將該化學物質(zhì)l命送到火焰處。圖1是普通防火區(qū)的示意性示圖。圖2是示例性計算的流體動力學結(jié)果，其示出了流經(jīng)形成再循環(huán)區(qū)域的臺階之后的層流氣流的流線和速度矢量，其中，該再循環(huán)區(qū)域可以形成火焰<呆持區(qū)。圖3是示例性計算的流體動力學結(jié)果，其示出了流經(jīng)形成再循環(huán)區(qū)域的臺階之后的湍流氣流的流線和速度矢量，其中，該再循環(huán)區(qū)域可以形成火焰^f呆持區(qū)。圖4是示出了防火區(qū)和火焰保持區(qū)的豎直管的截面圖。圖5是示出了防火區(qū)和火焰保持區(qū)的水平管的截面圖。圖6是限定了噴氣發(fā)動機體積的內(nèi)表面的透視圖，其示出了影響氣體和趁4并+流動的隆凸(protuberance)。圖7是噴氣發(fā)動機短艙的外周界表面的透視圖。圖8是噴氣發(fā)動才幾短搶的流動(flow)體積的透一見圖，其示出了流過該防火區(qū)的氣流的進入點和排出點。圖9是噴氣發(fā)動機短艙的截取視圖，其示出了從流過短艙的氣流的示例性計算的流體動力學計算得到的流速場。圖10是示出了示例流線的噴氣發(fā)動才幾短搶的透4見圖，該示例性流線示出了流過短艙的自然流動路徑。圖lla和lib示出了流線的透S見圖和^^見圖，該流線乂人火焰4呆持區(qū)向后蔓延至噴射位置。圖12是飛機短搶的截面?zhèn)纫晥D，其示出了流過壓力區(qū)的自然流動路徑以及連接至火焰保持區(qū)的火焰或煙塵探測器和滅火劑噴射器的位置。圖13是管道的截面?zhèn)纫晥D，其示出了多個噴射器，這些噴射器被定位成使得存在于每個噴射器中的滅火劑被朝向自然流動路徑引導，該路徑是朝向火焰保持區(qū)流動的。圖14是計算設備箱體的截面?zhèn)纫晥D，其示出了噴射器，該噴射器被定位成使得存在于噴射器中的滅火劑被朝向自然流動路徑引導，并該路徑是朝向多個火焰保持區(qū)流動的。圖15是排氣罩的截面?zhèn)纫晥D，其示出了多個噴射器，這些噴射器被定位成使得存在于每個噴射器中的滅火劑被朝向自然流動^4圣引導，該^4圣是朝向火焰保持區(qū)流動的。圖16是燃料箱的截面?zhèn)纫晥D，其示出了噴射器，這些噴射器-敗定位成4吏得存在于噴射器中的滅火劑:故朝向自然流動路徑引導，該^各徑是朝向火焰保持區(qū)流動的。圖17是局部封閉空間的截面?zhèn)纫晥D，罐位于該局部封閉空間的外部。圖18是局部封閉空間的截面?zhèn)纫晥D，罐位于該局部封閉空間的內(nèi)部。圖19是噴射器的放大視圖，該噴射器將滅火劑分散到朝向火焰4呆持區(qū)流動的自然流動^各徑中。圖20是噴氣才幾的》丈大一見圖，該噴氣才幾位于自然流動3各徑中，/人而通過流體在噴氣才幾周圍流動而形成了文氏管(venturi)效應，以便將滅火劑從噴氣機中吸出并使其進入朝向火焰保持區(qū)流動的自然流動路徑中。圖21是具有反應滅火系纟充(reactivefiresuppressionsystem)的噴氣發(fā)動機短艙的截取側(cè)視圖。圖22是滅火技術的框圖，該滅火技術在利用非反應試驗劑(testagent)的試驗中與反應滅火劑一起使用。圖23是對試驗滅火劑的脈沖與密度進行對比的曲線圖，作為在火焰保持區(qū)探測試驗滅火劑的時間的函數(shù)。圖24是利用溢流劑的滅火系統(tǒng)的框圖。圖25是利用噴射劑的滅火系統(tǒng)的框圖。圖26是反應劑和溢流劑脈沖與探測器輸出的曲線圖。圖27是圖21的噴氣發(fā)動機短艙的截取視圖，其包括了火焰探測系統(tǒng)。圖28是飛機中的滅火系統(tǒng)的示意圖。圖29是滅火系統(tǒng)的側(cè)—見圖，該滅火系統(tǒng)1吏用了用于將反應滅火劑傳送到燃燒區(qū)附近的射彈。圖30示出了一個實施例，在該實施例中，在緊急著陸期間，由飛4幾;改出滅火劑。圖31是用于飛才幾中的滅火系統(tǒng)的示意圖。圖32是便攜式滅火器的側(cè)視圖。具體實施例方式3見在，參照圖1，經(jīng)分沖斤防火區(qū)可以具有四個特M正1.由邊界l局部封閉的體積；2.—個或多個孔，通過所述孔，氧4匕劑可進出該局部封閉的體積，在圖1中，這些孔由2和5表示；3.可燃燃料源，在圖1中，其由3表示；以及4.點火源防火區(qū)的實例可以是位于熱油炸鍋上方的通風管。該通風管具有一封閉體積，該封閉體積具有一個或多個進口孔和出口孔，凝固的油脂提供了燃料，并且來自罩的鼓風機用馬達上的火花或來自烹飪表面的熱顆粒產(chǎn)生點燃。防火區(qū)的另一實例可以是噴氣發(fā)動機的短艙；可以有效地通風以冷卻內(nèi)部部件，碳氫化合物或傳輸流體提供了燃料，并且熱表面或電火花提供點燃。防火區(qū)的另外的實例可以是才幾動車輛的發(fā)動4幾艙，容納計算才幾的通風4幾箱、通信交換站、天然氣管道、燃料箱、和具有點火源以及允許燃料和氧化劑進入的孔的其它去于閉體。氧化劑是與燃料反應以釋放能量的材料。空氣是最常見的氣體氧化劑。其它氣體氧化劑包括純氧氣以及空氣之外的包含氧氣或臭氧的氣體混合物、氯氣、氮氣、三氟化氮等等。常見的液體和固體氧化劑包括溴、溴酸鹽、氯化異氰脲酸酯、氯酸鹽、鉻酸鹽、重鉻酸鹽、氫過氧化物、次氯酸鹽、無纟幾過氧化氫、過氧化酮、硝酸鹽、硝酸、亞硝'酉交鹽、過硼酉吏鹽、高氯酸鹽、高石典酸鹽、permatnganate、過fU匕氫、過氧酸、以及過石克酸鹽。起火需要燃料、氧化劑、和點火源。一旦被點燃，火本身可作為連續(xù)的點火源，從而僅需要流入燃料和氧化劑即可持續(xù)燃燒。至少存在五種方式來滅火。(i)限制燃沖牛流入防火區(qū)；(ii)用惰性氣體(如，N2、C02、或Ar)來替換或限制氧化劑的;充入；(iii)從燃燒區(qū)排出熱量，以將其冷卻到自持續(xù)燃燒所需的溫度以下(如，蒸發(fā)液體水或裂解NaHC03);(iv)使用流體機械剪切力來排除氧化劑和燃料的混合物(即，將火焰熄滅)；(v)干4尤火焰4匕學反應(如，Halons在美國專利5,626,786中描述的不穩(wěn)定溴抑爆劑，CF3I等等)。在實踐中，這些辦法中的多種可以同時工4乍。例3口，Halonl211(CF2BrCl)，根據(jù)上述(iii)，是由火的熱量所蒸發(fā)的液體，根據(jù)上述(ii),替換氧氣，并且根據(jù)上述(v),產(chǎn)生干擾火焰化學反應的Br和Cl原子。類似地，水，作為滅火劑，才艮據(jù)上述(iii),進行蒸發(fā)，并且根據(jù)上述(ii),替換氧化劑?？梢栽O計氧化劑和/或燃料的自然流動路徑，以有效地將反應滅火劑運送到防火區(qū)內(nèi)的火焰保持區(qū)。這種目標位于火焰保持區(qū)的自然流動的使用，使得可以用基本上比完全溢流(totalflooding)方法所需的滅火劑量更少的滅火劑量來滅火。完全溢流的要求傳統(tǒng)上13取決于防火區(qū)的體積以及為了在預定時間內(nèi)將均勻滅火劑濃度4呆持在閾值之上所需的通風率。在溢流滅火劑繞過火焰保持區(qū)的情況下，對于滅火是無效的。通過使用自然流動路徑來將抑爆劑運送到防火區(qū)，可以有利地減少或消除通過溢流滅火所需的抑:曝劑的量。反應滅火劑是在防火區(qū)進行化學或物理反應的材料，以產(chǎn)生催化干護乙火焰化學反應的化學物質(zhì)。在"i殳計滅火系統(tǒng)時，可對氧化劑和燃津牛在防火區(qū)中的自然流動路徑或流場的特征進行設計。術語"自然流動路徑"旨在包括處于正常工作條件下并處于防火區(qū)內(nèi)出現(xiàn)火的條件下，通過防火區(qū)的氧化劑和燃津+的一組軌跡。在4艮多流動條件下，自然流動^各徑可用流線來描述，該流線是流場中的線，這些流線上的任一點處的切線均與在該點處的流動方向相同。可替換地，可直接使用局部速度場來評估通過防火區(qū)的自然流動路徑。無論是層流還是紊流，是次音速還是超音速的，是非粘滯性還是粘滯性，自然流動^^徑均具有以下特4i,即，爿奪動量傳遞^合滅火劑，并因此可以用于在防火區(qū)內(nèi)傳專lr滅火劑。應該注意到，自然流動^各徑可以是自然存在于部分封閉空間中的任何液體或氣體的流動路徑。很多不同方法可以用來設定這些流動的特征，包括但不限于，流動可視化、計算流體動力學、流動速度和方向的測量、以及它們的組合。流體可視化包括對于顆粒、光束(streamer),煙塵、或沿流場中的流線的其它可^L介質(zhì)運動的觀察、攝影、或錄像。計算流體動力學包括，通過對防火區(qū)的流動進行數(shù)學建模并使其作為有限空間單元的組合體來求解流動中的氣體和液體的運動方程，包括能量和動量守恒方程。通過將流量傳感器(如，皮托管、渦輪、質(zhì)量流量計等等)放置在流場中并監(jiān)測表示流速和流動方向的電信號，來完成流速的測量。這些4支術可單獨4吏用或組合使用，以定量地i殳計防火區(qū)中的氧化劑和燃料的流場。在設計滅火系統(tǒng)時，在防火區(qū)內(nèi)確定火焰保持區(qū)或附著區(qū)是有利的?；鹧娓街蚧鹧姹３謱τ谌紵龑W科中的普通技術人員來說是公^口常i口、，并且，侈'J長口，在FormanWilliams的CombustionTheory(NewYork:Addison-Wesley)1985(特別是第12章)以及KennethKuo的PrinciplesofCombustion(NewYork:Wiley)1986(對爭別是第9章)中進行了描述?；鹧姹３謪^(qū)是這樣的位置，在該位置處，氧化劑流的旋渦或再循環(huán)與燃料源結(jié)合，以產(chǎn)生空間穩(wěn)定火焰的勢能(potential)。這種過程也稱為火焰附著或火焰穩(wěn)定化。經(jīng)過臺階的或繞過鈍角物體(諸如臺階23或31)的空氣的層流(圖2)或紊流(圖3)產(chǎn)生火焰保持區(qū)，在將燃料引入到再循環(huán)流24中時，可以〗敫活該火焰l呆持區(qū)。圖1的普通防火區(qū)中示出了火焰保持區(qū)的實例，其中，來自源3的燃料碰撞到固體隆凸9上并將其潤濕。從進口2供應的空氣在隆凸9附近再循環(huán)，并且在燃料空氣混合物;陂點燃之后附著隆凸上的火焰。圖4所示的火焰保持區(qū)的另一實例是豎直管的橫截面。由安裝在管道排氣口處的鼓風才幾所進行的抽吸來驅(qū)動氣流43。連沖妄管道各區(qū)段的法蘭41突出到防火區(qū)中，并且可以被涂覆可燃性烹調(diào)殘渣(-渚如^:固的油脂或油)。這些突出部分可以為管道流場中的火焰纟是供附著點，這是因為它們將氧化劑和燃料的再循環(huán)流動結(jié)合在一起了。圖2中以臺階橫截面視圖形式示出了自然流動和火焰保持區(qū)的另一實例?？諝庠谶M口21處進入，并且在流經(jīng)臺階23之前形成邊界層22。臺階導致了再循環(huán)氣流，在圖2中以速度矢量(箭頭)和流線(實線)來描述該再循環(huán)氣流。臺階的幾何形狀導致了再循環(huán)，該再循環(huán)4吏得火焰保持在由封閉流線24示出的區(qū)域中?？諝馔ㄟ^另一孑L255充出。圖2中的流場是層流；對于流經(jīng)如圖3所示的臺階31的紊流可以獲得類似的結(jié)果?；鹧姹３謪^(qū)32^Mv臺階31開始向下游發(fā)展，并且由將火焰附著至出現(xiàn)燃料和點火源的區(qū)域的再循環(huán)所指示。如圖2所示，局部速度矢量由箭頭表示，而實線描述紊流中的流線?，F(xiàn)在參照圖5，通過由法蘭53結(jié)合的管道的4黃截面視圖示出了火焰保持的另一實例，其中，低壓可燃氣體51(諸如硅烷(SiH4)、氫氣(H2)、或曱烷(CH4))流過管路或管道的各區(qū)段。密封墊圈52突出進入燃料流，并且空氣通過接點附近焊縫中的裂縫54進入。將燃料、氧化劑、和突出墊圈下游處的再循環(huán)結(jié)合起來的再循環(huán)區(qū)在55表示的位置處形成火焰保持區(qū)。在圖6、7、和8中的噴氣發(fā)動機短艙中可以發(fā)現(xiàn)火焰保持區(qū)的再一實例。該短艙是由發(fā)動機芯部(圖6)和飛機外殼(圖7)所封閉的喇口八口形(曲面形)體積。參照圖8,空氣通過兩個浸入式管82而進入，并且在從兩個百葉窗式的排放口83中的一個流出之前圍繞隆凸(i者如輔助齒4侖箱63)流動。跟隨自然流動^各徑到達火焰保持區(qū)的滅火劑的量可通過化學領i或中的普通才支術人員所熟悉的標準方法來確定。例如，可以通過以下方法來監(jiān)測氣體滅火劑，即，將質(zhì)譜儀或光學探測器放置在火焰保持區(qū)，進而記錄流經(jīng)系統(tǒng)的排放口進入防火區(qū)內(nèi)的自然流動到達此位置時的滅火劑的流量?？商鎿Q地，計算流體動力學才支術可用于計算發(fā)送到火焰保持區(qū)的噴射滅火劑的比例。傳統(tǒng)完全溢流系統(tǒng)中到達火焰保持區(qū)的滅火劑的百分率等于整個防火區(qū)的包含火焰保持部的百分率。目標式火焰保持區(qū)的滅火劑的量可以超過該百分率至少10%,優(yōu)選是50%,并且最優(yōu)選是在完全溢流應用中出現(xiàn)的統(tǒng)一劑量之上的75%。進入流經(jīng)火焰保持區(qū)的自然流動中的目標抑:曝劑的影響基本上降低了使火焰熄滅所需的滅火劑量。例如，考慮這樣的一個防火區(qū)，其具有IOO公升的體積并且包含總體積為2公升的火焰保持區(qū)。如果滅火所需的滅火劑濃度是每公升1克，則傳統(tǒng)上需要100克的總質(zhì)量，以便在具有熄滅濃度的條件下對防火區(qū)進行溢流(淹沒)。使用自然流動來將到達火焰保持區(qū)的滅火劑的比例增加至比溢流值高10%，根據(jù)以下公式，這將所需的滅火劑量降低到90.9克，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>其中，ec是熄滅濃度或在火焰保持區(qū)局部滅火所需的滅火劑的最小濃度，m是噴射到防火區(qū)中的滅火劑的質(zhì)量，V是防火區(qū)體積，并且ef是乂人進入流經(jīng)火焰4呆持區(qū)的自然流動中的噴射而得到的改進因子。在上述特定實例中，ec-l克A^升，V是100公升，并且ef是10。/。-0.1。求解該7>式，得出m:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>在本實例中，目標在于火焰保持區(qū)的滅火劑的比例增加50%(ef=0.5)將僅需要66.7克的滅火劑，并且將比例增加75%將僅需57克的滅火劑。在考慮本實例中所應用的公式時，可以很顯然地得到對于不同體積的防火區(qū)、不同體積的火焰保持區(qū)、和不同熄滅濃度的滅火劑具有相似的結(jié)果，這些結(jié)果可用作對于通過防火區(qū)中的一個或多個孔被排出的滅火劑進行補償所需的調(diào)整。根據(jù)該公式，當滅火劑被專門噴射到流入火焰保持區(qū)中的自然流動中時，可以得到最大可能的改進結(jié)果。在前述實例中，將需要2克，以在兩公升火焰保持區(qū)中提供每公升1克的熄滅濃度，從而最大改進因子為4900%=49:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>總結(jié)一下，可以通過使滅火劑噴射目標位于將滅火劑輸送至火焰保持區(qū)的自然流動中，來實現(xiàn)滅火所需的滅火劑量的降^f氐。這種降低可量化為改進因子，通過利用質(zhì)i普分析、光"i普分析、氣相色譜分析等來對火焰保持區(qū)的滅火劑濃度進行取樣，并計算其量值超過滅火劑質(zhì)量與完全防火區(qū)體積的之比的比率，可以直4妻測量出所述的改進因子。可^,換地，可以通過利用滅火劑質(zhì)量來對滅火進4亍滴定測量并與通過完全溢流(即，不使用自然流動而以火焰保持區(qū)為目標)進行滅火所需的滅火劑質(zhì)量相比，對該改進因子進4于量化。選擇這樣的反應滅火劑是有利的，即，當將該反應滅火劑引入到防火區(qū)環(huán)境中時，其將產(chǎn)生催化抑制燃燒的物質(zhì)。催化抑制燃燒的物質(zhì)加快諸如OH、H、和作為燃燒中間物的其它反應石卒片(fragment)的火焰自由基的重組速度。這種催化物質(zhì)的實例包括^旦不限于，原子的Br、Cl、和I,以及分子的HBr、HC1、和HI。產(chǎn)生這些催化物質(zhì)的滅火劑包括含Br、Cl、或I的-友氫化合物和碳氟4b氛(hydrofluorocarbon)，侈寸^口CF3Br+熱量》CF3+BrCF3Br+H=>CF3+HBr這些滅火劑依賴于熱量以及出現(xiàn)在防火區(qū)中的氫原子，以將催化劑釋放到火中。如美國專利5,626,786中所描述的，反應滅火劑的另一實例是不穩(wěn)、定溴物質(zhì)，i者如PBr3，該物質(zhì)比相應的鹵烴對于溴具有較弱的鍵合。諸如PBr3的不穩(wěn)定溴與燃燒區(qū)中的熱量和原子物質(zhì)進行如下的反應PBr3+熱量〉PBr2+BrPBr2+熱量-〉PBr+BrPBr+熱量》P+BrPBr3+H=>PBr2+HBrPBr2+H=>PBr+HBrPBr+H=>P+HBr不穩(wěn)定溴滅火劑還通過環(huán)境濕度經(jīng)由水解將溴發(fā)送至防火區(qū)，過禾呈如下PBr3+3H20=>3HBr+P(OH)3反應循環(huán)產(chǎn)生卣素原子的催化效能，其中，既不消耗也不產(chǎn)生催化劑，相反會加速火焰物質(zhì)的轉(zhuǎn)換，這將以其它方式經(jīng)歷支撐火的放熱反應。例如，氫原子的氧化(對于水的)是石灰氫燃燒的最具能量的方面。原子Br的催化作用的一個實例是H+Br+M=>HBr+MH+HBr=〉HL+BrH+H=〉H2全部而對于HBr是H+HBr=>H2+BrBr+H+M=>HBr+MH+H=〉H2全部原子至分子氫的轉(zhuǎn)換防止了其氧化，降低了燃燒區(qū)中的熱釋放，并因此滅火。涉及OH自由基、燃料自由基等的其它催化反應也是可行的，并且可以有助于滅火，這對于化學熱動力學領i或的普通技術人員是顯然的。通過滅火劑與空氣流(如，02、N2、H20)、燃料流(如，碳氬化合物、酒精、或其它可燃介質(zhì))、或周圍表面(如，鋁、鋼)中的其它物質(zhì)進4亍反應可產(chǎn)生催化物質(zhì)。例如，才艮據(jù)以下化學式，PBr3與表面上或空氣中的水汽進行反應PBr3+3H20=>3HBr+H3P03以上描述了通過在用于滅火的同一催化循環(huán)中與水汽組分(participate)進4亍對目互反應而產(chǎn)生的HBr。在通過原子的溴、氯、和^典而進^f于滅火的催化活動之外，也可4吏用其它原子或分子的物質(zhì)，以催化地干擾火焰化學反應。例如，諸如Si02(硅石)、A1203(氧化鋁)等的熱氧化穩(wěn)定氧化物的固體顆粒提供了非可燃表面，該非可燃表面促進了原子物質(zhì)在氬氧火焰中的再結(jié)合。例如，所述顆灃立可通過以下方式生成，即，4吏SiBr4或A1C13與燃燒區(qū)中的氧和水進4亍反應，以產(chǎn)生非常小的(納米至幾樣i米，也稱為冒煙)的氧化物顆粒。非常小直徑的顆粒在這一方面是特別有效的，因為它們出現(xiàn)在每單位滅火劑質(zhì)量的大表面面積上。通過諸如CF3Br(Halon1301)和CF2BrCl(Halon1211)的傳統(tǒng)Halon、CF3l等等的高溫分解產(chǎn)生了諸如Br、Cl、和I原子的催化物質(zhì)，但是，這些滅火劑比不穩(wěn)定溴材料效果稍差。催化效果的鹵素緊緊鍵合到碳上從而在火焰中更難以激活，并且可能具有不利于環(huán)境的影響，這使它們作為滅火劑來說不如不穩(wěn)定溴材料那么具有p及引力。^口美國專利5,626,786所述，包4舌PBr3、POBr2、SOBr2、BrF3、BrF5、PBr5、TiBr4、SiBr4、IBr、CuBr、NoBr、BrF、BBr3、和BrCl在內(nèi)的不穩(wěn)定溴材料的效果使得可以利用比Halon質(zhì)量更少體積更小的滅火劑來進行滅火。具有不穩(wěn)定的(即弱鍵合)氯或碘原子的滅火劑也是有效的滅火劑，這是因為這些滅火劑釋i文催化抑制燃燒的原子氯或碘原子。在設計滅火系統(tǒng)過程中，進入防火區(qū)中的滅火劑噴射的<立置選擇以及推進技術也是重要的。該方法要求火焰保持區(qū)與用于氧化劑和燃料的流場相一致。將滅火劑噴射的位置選擇為有利于滅火劑通過自然氧化劑(如空氣)和燃料(如碳氬化合物)流而運送至火焰保持區(qū)。這降低了滅火系統(tǒng)的重量和復雜性，使其優(yōu)于傳統(tǒng)系統(tǒng)，其原因是，使用自然流場將滅火劑運送至防火區(qū)中的火焰保持區(qū)。滅火劑可儲存在能夠在需要滅火之前保護它們免受環(huán)境影響的器皿(vessel)、筒體(cartridge)、容器(container)中。it器皿、筒體、或容器的內(nèi)吾卩通過口(orifice)、孑L(aperture)、或開口(opening)連接至防火區(qū)，在滅火期間，抑爆劑可通過該口、孔、或開口進行工作。為了將滅火劑推進或噴射到通向火焰保持區(qū)的自然流動中，必須通過推進器為滅火劑提供動能。該推進器可以是物理的，如利用增壓氣體或液體；化學的，如利用產(chǎn)生爆炸的爆燃固體氣體；機械的，如利用彈簧和活塞；機電的，如利用泵；或流體才幾械的，如利用自然流動在該口處產(chǎn)生的文氏管效應。在操作中，可^f吏用動能源(即，推進器)將滅火劑通過該口從器皿推進，以將該滅火劑運送到通向防火區(qū)中的火焰保持區(qū)的自然流動中。推進技術取決于滅火劑的各相(固、液、汽)以及噴射(層流、紊流、混合流)所到達的流場的特性。通常，將超過環(huán)境壓力的壓力施加給滅火劑，并通過閥或噴嘴將其發(fā)送至防火區(qū)。通過滅火劑的靜壓或動壓(諸如利用機械彈簧或爆燃固體)和惰性氣體產(chǎn)生器可產(chǎn)生所述的壓力。選擇增壓特性、增壓大小、時間依賴性、和噴嘴或管的幾何尺寸，以優(yōu)化通過進入到防火區(qū)的火焰保持區(qū)中的自然流動而進^f于的滅火劑運送，^v而降^f氐部件的尺寸和復雜性，否則當不使用所述的方式時，將滅火劑均勻且完全地分散到具有復雜幾何結(jié)構(gòu)的空間則需要一定的尺寸以及復雜的部件。防火區(qū)內(nèi)的火焰可具有不同的強度并可出現(xiàn)在防火區(qū)內(nèi)的一個或多個火焰保持區(qū)中。另外，火焰中的熱釋放以及化學反應使得壓力變化，這改變了著火時用于氧化劑和燃料的流場?？墒褂糜嬎懔黧w動力學的方法或利用試驗滅火的方法(即將著火設定在相應的壓力，流動、溫度、和熱傳導條件下)來對燃燒對于自然流場的影響進行建模。在設計滅火系統(tǒng)的過程中，對于防火區(qū)中流場的分析(包括確定其中的火焰保持區(qū))可能是重要的。對于滅火劑的選擇是重要的，將該滅火劑引入到防火區(qū)中會催化地激活一些物質(zhì)，這些物質(zhì)將千才尤燃燒化學反應以滅火。可以選擇滅火劑噴射的位置和推進方法，以將通過自然流動而進行的滅火劑的運送最大化，該自然流動是通到防火區(qū)內(nèi)的火焰保持區(qū)的。優(yōu)選地，可以使用處于相應著火條件點、推進方法的效果進4于確認?？梢允狗阑饏^(qū)內(nèi)的滅火所需的滅火劑量最小化，這是因為通過現(xiàn)有燃津+和氧化劑流而凈皮有效運送至產(chǎn)生滅火效果的區(qū)域中的滅火劑是最明確的。因為自然流動將滅火劑運送到防火區(qū)內(nèi)的火焰保持區(qū)中，所以使得諸如管、閥、支管等管道元件的質(zhì)量、體積、和復雜性最小化。因為滅火劑量得到了最小化，因此，滅火劑對于一般環(huán)境的影響，特別是對于防火區(qū)內(nèi)部環(huán)境的影響被最小化。環(huán)境影響包括對于平流層臭氧損耗、全球變暖的加劇作用、以及環(huán)境科學領域中的普通才支術人員所熟悉的化學釋》文的結(jié)果。而且，對于在防火區(qū)中迅速釋放其活性形式的滅火劑的選擇可降寸氐對于環(huán)境的影響，這是因為這些反應物質(zhì)通常不會長久地存在于環(huán)境中。存在氧化劑流和燃料流以及點火源的環(huán)境的實例包括通風管、飛機短艙、通風電子箱、增壓飛機機艙、通信或電力交換站、煙罩、天然氣管道、4匕學配電箱、煙囪、石^4青練廠等等。這些防火區(qū)的特征在于具有一個或多個開口，這些開口允許氧化劑和燃料流進和流出該區(qū)i或，并且這些開口4吏得其內(nèi)部的火焰保持區(qū)可支持著火。-使用有限元方法對于防火區(qū)進4亍計算流體動力學才莫擬，在i殳計滅火系統(tǒng)的過程中可能是有用的。圖1示出了用于普通防火區(qū)的這種計算的示例性結(jié)果。氧化劑(空氣)在標號2的位置處進入，并隨著多條自然流動路徑6、7、和8而通過該區(qū)域。圖1中，箭頭表示局部豎直矢量，而流線6、7、和8表示三條示例性自然流動^各徑。從火焰保持區(qū)4開始按時地將速度場向前和向后地結(jié)合在一起來確定流線6,從而噴射到火焰保持部上游的以及噴射到該流動路徑上的滅火劑被有效傳輸?shù)交鹧姹３謪^(qū)。沿流線7噴射的反應滅火劑蔓延到火焰保持區(qū)周圍，因此就滅火而言變得不那么有效。進入到由流線8限定的流動路徑中的反應滅火劑噴射也不會穿透火焰保持區(qū)，而是在防火區(qū)內(nèi)再循環(huán)。從而，噴射到由流線7限定的自然流動路徑上的滅火劑的噴射將火焰保持區(qū)4內(nèi)的滅火劑濃度提高到利用滅火劑溢流區(qū)域1時可能得到的濃度水平之上。重要的是對于反應滅火劑的選擇，所選擇的滅火劑在暴露于短搶環(huán)境時應該能產(chǎn)生催化滅火物質(zhì)。結(jié)合在這里作為參考的美國專利5,626,786中所描述三溴化磷(PBr3)，不穩(wěn)定溴滅火劑，是優(yōu)選的滅火劑，因為當被釋放到火焰環(huán)境中時，它通過高溫分解產(chǎn)生Br原子，通過與火焰氫原子的反應以及水解產(chǎn)生HBr，并且還因為它具有4艮短的(<1秒)對流層壽命，乂人而不具有平流層臭氧損庫毛和全球變暖的潛在可能。不穩(wěn)、定溴(PBr3)滅火劑是重液。優(yōu)選地，可以通過使用非可燃增壓氣體(N2)或部分可溶于該液體的其它壓縮氣體(propellant)來實現(xiàn)將該滅火劑推進到防火區(qū)。推進氣體溶于液體中的溶解性還使得液體的凝固點下降，從而降低了滅火系統(tǒng)的最低操作溫度。在4元空滅火的特定情況下，-65°。的#:作溫度通常排除了^(吏用PBr3的可能性，PBr3在大氣壓下的凝固點是-45。C。根據(jù)亨利(Henry)定律，在給定溫度下氣體在液體溶劑中的溶解性與氣體的分壓成比例。換句話說，被溶解的氣體的摩爾百分比隨著氣體壓力而增加。氣體可卩容在液體中的禾呈度隨著氣體和液體的化學組分并且還隨著溶解溫度而變化；其關系由亨利定律系數(shù)來定量，這對于物理化學領域的普通技術人員是公知常識。通過將一種材料溶解于另一種材料而使得凝固點或熔點降低，被公知為是與濃度相關的溶液特性。在優(yōu)選實施例中，選擇氣態(tài)氮的壓力，以提供凝固點的下降(下降至小于-65。C),并且提供充足的壓力，以將來自其器皿的液體滅火劑推進到飛機飛行殼體所需的全溫度范圍之上。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)大約1.7Mpa(每平方英寸250磅)的壓力可以達到這些標準；可以〗吏用不同氣體和液體滅火劑的組合，并且這些組合具有可才艮據(jù)上述相應的亨利定4聿系-數(shù)和ii^液的與濃度相關的特性而計算的工作壓力和溫度范圍。通過增壓氣體的溶解來降4氐滅火劑凝固點在其它應用場合是特別有用的，在所述其它應用場合中，滅火劑可經(jīng)歷相變，而這種相變會在其它方面顯著地增加該運輸?shù)膹碗s性。例如，當凝固點沒有下降時，要么必須加熱PBr3器皿以防止滅火劑固化，要么需要選擇效率較低的滅火劑。這些選擇中的任何一種都將增加保護短搶不受火災損壞的抑爆劑以及支管、閥、和管的重量。在北極、海底、高綿度、以及其它寒冷環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的處于局部封閉空間中的滅火也可/人上述的凝固點降低的方式中獲益。滅火劑可儲存在器皿中，直到防火區(qū)中發(fā)現(xiàn)了火災。為了將滅火劑發(fā)送至防火區(qū)，推進器可用作改變滅火劑動能的裝置，以將滅火劑從器皿輸送至防火區(qū)。一旦滅火劑處于防火區(qū)中，氧化劑和燃料的自然流動可基本承擔滅火劑運輸?shù)墓ぷ?。有用的推進器可以是機械的，如彈簧驅(qū)動的活塞；機電的，如電石茲線圈驅(qū)動的注射器(syringe)或壓縮泵(peristalticpump);4b學的，如少暴燃固體氣體產(chǎn)生組分；或物理的，如增壓的非可燃氣體的碰撞或自然流動的文氏管效應。含氯、溴、或碘的材料具有消耗平流層臭氧的潛在可能性(如果它們在對流層中保持到足以-故傳輸至平流層那么長時間的話)，其中，紫外線日光輻射可釋放自由的Cl、Br、或I原子，并且催化臭氧(03)轉(zhuǎn)化成分子氧氣(02)。臭氧消耗潛勢(ODP)是對于化學臭氧的影響與對于相似質(zhì)量的CFC13(還被稱為CFC-11)的影響的比率。因此，CFC13的ODP被限定為1.0。其它含氯氟烴和含IU匕氫氟烴具有的ODP的范圍是從O.Ol至1.0。halon具有的ODP的范圍直至10。四氯化石友具有1.2的ODP，三氯乙烷的ODP是0.11。HFC具有的ODP是零，這是因為它們不含有氯。材料的ODP具有一些不確定性，其原因是不知道精確度非常高的用于大氣壓下的壽命的數(shù)值、化學反應比率、光分解產(chǎn)生率等。因此，表I中呈現(xiàn)的數(shù)值是ODP的范圍，這些范圍是以1987年多數(shù)國家簽署的并于1990和1992年4務文的MontrealProtocolonSubstancesthatDepletetheOzoneLayer中制訂的科學界中一致同意的意見為基礎的。類似地，全J求升溫潛能值(GWP)是KyotoProtocoltotheUnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange中建立的4旨才示(index),其使得可以對于各種溫室氣體進行等同比較。它是每多1千克的氣體被釋放到大氣中與等質(zhì)量的二氧化碳相比較而獲得的輻射促進力(forcing)。經(jīng)過100年，曱》克具有的GWP是21，而氧化氮具有的是310。ODP和GWP兩者對于材津牛的大氣壓下的壽命都是牽丈感的，并且兩者都是才艮據(jù)國際條約而限定的。GWP對于環(huán)境的影響還涉及材料的光學性質(zhì)，具體地是其吸收和發(fā)射紅外輻射的能力。表I是臭氧消耗物質(zhì)的列表，其具有由美國環(huán)境保護局得來的對于它們的臭氧消耗潛勢的評估。才艮告出了用于這些量中的一部分的范圍，這種范圍反映了化合物的大氣壽命、紫外線光物理性質(zhì)、和反應動力性質(zhì)的不確定性。表I:由美國環(huán)境保護局確定的臭氧消耗化合物的部分列表，包括對其大氣壽命、臭氧消耗潛勢、和全球升溫潛能值(GWP)的目前的評估。<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>1臭氧消耗的科學評估，2002年更新了GWP和ODP的極限數(shù)值(所有更新的ODP是半經(jīng)'驗值，只有CFC-114和CFC-115例外，這兩個值是由模型推導獲得的)。沒有在2002年更新的所有GWP和ODP均為沒有改變的1998的凝J直。如可從臭氧消一毛潛勢的定義中理解的，諸如推進劑和滅火劑的混合物的臭氧消耗潛勢將為其各種成分的臭氧消耗潛勢的質(zhì)量平均。相似地，混合物的全球升溫潛能值是其各成分的全球升溫潛能值的質(zhì)量平均。J見在參照圖6、7、和8,7>開了一種用于噴氣飛才幾發(fā)動積^豆搶的滅火的優(yōu)選實施例。短艙是由圖6所示的發(fā)動機芯部的外表面和圖7所示的空氣動力外殼所限定的體積。圖8所示的普通短搶的防火區(qū)是通過兩個進口82和兩個出口83來進4亍通風的，進口/人飛才幾的滑流中抽取空氣流，而出口的主要作用是為內(nèi)部組件提供冷卻。在短搶體積內(nèi)部，各種配件、軟管、電纜、和結(jié)構(gòu)是伸出去的，并且如上所述這些部件可產(chǎn)生火焰保持區(qū)。在典型飛4亍條件下，這種火焰保持區(qū)的實例是副齒輪箱63尾部的空間86?，F(xiàn)在參照圖9,利用如上所述的計算流體動力學的計算可發(fā)現(xiàn)通過防火區(qū)的自然流動^各徑。圖9以截取^見圖的形式示出了在進口空氣速度為每秒150米的情況下的典型計算結(jié)果，其中，進口81、排氣口82、和副齒4侖箱63尾部的火焰4呆持區(qū)86均對應于圖6和圖8所示的相同位置。箭頭表示流入和流過短搶的空氣的方向，并利用箭頭長度表示空氣的相對速度?，F(xiàn)在參照圖10,通過將速度場上方的原始坐標結(jié)合起來可計算通過該防火區(qū)的自然流動鴻4圣。圖10示出了這種^各徑103的實例，該^各徑起始于進口101附近，并在通過下部排氣孔102流出之前延續(xù)經(jīng)過豎直中間平面?？赡苡欣氖牵到y(tǒng)化地確定包4舌火焰保持區(qū)102在內(nèi)的所有的火焰保持區(qū)。來自這些區(qū)域的流線進而可按時地向后被結(jié)合，以確定噴射點，在該噴射點處，滅火劑將有效地被傳輸至火焰保持區(qū)。流場計算的各種特征(諸如，進口處的紊流、具有進口和排氣口的飛機滑流的相互作用、飛行條件的影響、空氣流的壓縮能力等等)對于流體流動和空氣動力學領i或的普通4支術人員來"i兌是^^知常識，并且4皮4葛述在正夫見i侖文中，例i口，JohnTannehill、DaleAnderson、禾口RichardPletcher的ComputationalFluidMechanicsandHeatTransfer(Philadelphia:TaylerandFrancis)1997(ISBNl-56032畫046-X)或D.J.Tritton的PhysicalFluidDynamics(Oxford:ClarendonPress)1988(ISBN0198544936)?，F(xiàn)在參照圖11a和llb，兩個一見圖中示出了，沿流線lll到達火焰保持區(qū)110的五條自然路徑，該流線向后凈皮結(jié)合到發(fā)動機支架112附近的區(qū)域，從所述發(fā)動機支架處，被噴射的滅火劑將被傳送至火焰。對于防火區(qū)內(nèi)的每個火焰保持部可重復所述的過程，并且可以確定一個或多個用于滅火劑的噴射點。在該具體的防火區(qū)中，發(fā)現(xiàn)包含滅火劑的器皿113的靠近支架安裝區(qū)的位置有利于噴射抑爆劑，并利用自然流動路徑將其輸送至防火區(qū)內(nèi)的所有火焰保持區(qū)。將紗線捆到實際發(fā)動機內(nèi)表面并進而在各種進口流動條件下對紗線的方向進行照像。在實際短艙固定位置中的火焰所產(chǎn)生的煙的可^M匕還可用于確i人防火區(qū)自然流動^各徑的確定是否正確。對于自然流動5^徑和火焰保持部的分析使得滅火劑噴射點的數(shù)量和位置優(yōu)化了，以確保抑爆劑從最少數(shù)量的噴射點發(fā)送至所有的火焰保持區(qū)。例如，在具體的發(fā)動才幾短論的情況下，通過分析已30經(jīng)示出了并通過試-驗已經(jīng)—驗i正了標號112附近的單個點足以抑制短艙內(nèi)的所有火焰。現(xiàn)在參照圖12，示出了典型增壓飛枳4幾艙中的滅火。發(fā)動4幾壓縮機的排出空氣在通過閥121進入機艙122的占用區(qū)域之前#1過濾和潤濕。一自然流動跟隨著路徑123,該路徑從占用區(qū)域開始，通過電子設備和電池盒124，進入位于機艙地板下方的電氣槽(electricalchase)125，并最終通過排》丈到外部空氣的壓力控制閥126。防火區(qū)123和124中的滅火4吏用自然流動來將滅火劑,人由諸如標號127表示的噴射或滅火劑排放點輸送至每個火焰保持區(qū)，這消除了利用滅火滅火劑溢流整個才幾艙的需要，這種溢;危對于4立于該處的人員可能是危險的。隨著飛機機搶具體設計的不同，該幾何結(jié)構(gòu)和火焰保持區(qū)將變化，從而可能需要多個噴射器。使用自然流動路徑將滅火劑分散到火焰保持區(qū)中，改進了滅火效力，并降低了滅火系統(tǒng)的尺寸和質(zhì)量。現(xiàn)在參照圖13，示出了用于在管道中滅火的技術。管道中的自然流動可由鼓風機在管道進口處、出口處、內(nèi)部位置、或這些位置的組合所驅(qū)動。通過管道的且沿由標號133表示的一般方向的自然流動受到諸如法蘭131、螺釘、彎曲處、結(jié)合處、T形物等的隆凸的影響。如果管道中出現(xiàn)燃料源的話，位于這些隆凸下游處的空間可用作火焰保持部134。該燃料可采用的形式是，烹飪爐上方管道中的凝固油脂，用于給儲存箱通風的管道中的可燃蒸氣、半導體制造廠中的由泄漏而來的摩擦起火的氣體、石化精練廠中的可燃材料等等。通過該口132并沿與主流動133相反的方向，可4吏滅火劑135進入或噴射到自然流動中，并4吏其目標直接朝向火焰保持區(qū)134。這種反流動噴射使得從自然流動傳遞來的動能用在了滅火劑流中，以降低滅火劑的速度，并增加滅火劑在火焰保持區(qū)134附近滯留的時間。才艮據(jù)空氣再循環(huán)以及燃料的可獲得性，可計算、測量、和確定管道中的流場以及每個潛在的火焰保持區(qū)。參照圖1和2,預計隆凸下游的再循環(huán)可能是管道內(nèi)的火焰保持區(qū)。圖13示出了噴射點132以及使用自然流動以確保滅火劑穿過火焰保持區(qū)并最長可能時間地保持抑止?jié)舛鹊姆较?。具體地，位于隆凸下游的滅火劑的與主流動相反的方向?qū)е铝伺c再循環(huán)區(qū)域相反的動能以及通過管道內(nèi)的自然流動而引起的滅火劑的減速和再加速?，F(xiàn)在參照圖14，使用沿自然流動路徑的噴射也可抑止通風箱中的火。這種箱體可以是用于可燃材料儲存的，但也可以是容納諸如計算機服務器、通信切換裝置等的電氣火電子部件的箱體。圖14中示意性地公開了這些結(jié)構(gòu)，并且這些結(jié)構(gòu)在流動、點火、和燃料條件的細節(jié)上可不同于短艙的實例。在該圖中，由風扇141沿諸如140的自然流動^各徑來推進空氣，-使其在通過多個排氣口142而/人箱體出去之前圍繞在各種電路板、變壓器、和其它潛在可燃部件周圍。進行有效的通風，以防止可燃煙塵聚積，并且還能對通向箱體內(nèi)部自然流動的且受到熱傳導、熱對流、和熱擴散的電氣部件進4亍冷卻。從前述討論中可清楚知道，可利用計算和試驗流體動力學結(jié)合的方式來完成對于火焰保持區(qū)和自然流動路徑的分析?？梢源_定火焰保持區(qū)位于諸如塑料絕緣件、存放的液體燃料、可燃蒸氣等的可燃材料附近，接著，可使用將滅火劑輸送至這些區(qū)域的自然流動來確定用于滅火劑145的噴射點和條件?，F(xiàn)在參照圖15,箱體和管道的組合可與諸如化學實驗室中4吏用的煙塵罩略有不同。位于罩151工作表面上方的且通過節(jié)氣閥進入可能是彎曲的管道154的、再進入鼓風機155的并通過煙囪156到達大氣的自然流動，可用于將滅火劑輸送至火焰保持區(qū)。圖15中，在標號157處的滅火劑噴射利用來自鼓風才幾155的^皮驅(qū)動流動，以便于為節(jié)氣閥153與煙囪156之間的區(qū)域提供滅火，這是因為根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)的自然流動分散滅火劑?，F(xiàn)在參照圖16，滅火還可用于具有燃料161的燃料箱的局部封閉空間中。燃料箱中的自然流動路徑主要是傳送性的，但是通常也可出現(xiàn)減壓閥、或排放口164和用來填充箱體的開口163。燃料箱上方的空氣(有時稱為缺量(ullage)162)^皮處于液體溫度的燃料蒸氣充滿，從而用于燃燒的反應物通常是氧氣。如果由于火花或氣體點火源使得燃料箱起火，則所產(chǎn)生的熱將使氣流165對流；這些流動以及通過減壓閥164的流動是對于燃料箱的自然流動，并且諸如標號166的適當位置處的滅火劑噴射可利用這些自然流動，以將滅火劑輸送至可能是火焰保持的區(qū)域中。在所述構(gòu)造中，使用了在被引入防火區(qū)時會產(chǎn)生催化有效物質(zhì)的反應劑。在纟笨測到著火之后，可通過噴射口將該滅火劑/人容器或器皿中推進到防火區(qū)。參照圖17，器皿175可位于防火區(qū)外部并通過管、管^各、或法蘭176連4妾至該防火區(qū)。將滅火劑推進到防火區(qū)的自然流動171中，從而將其凈皮發(fā)送至火焰保持區(qū)174，在該火焰保持區(qū)174中，再循環(huán)和燃并+流^v標號173處附著火焰?，F(xiàn)在參照圖18，包含反應劑的器亞185可容納在防火區(qū)內(nèi)部，這是一種消除了對于管、管路、或法蘭的需要并一^:會產(chǎn)生較低重量、體積、和復雜性的方法。在該附圖中，通過閥和噴嘴186,滅火劑從器皿185噴射到自然流動^各徑181上，該自然流動3各徑181是通向由來自標號183處的燃料流所潤濕的火焰保持區(qū)184的。滅火劑利用推進器而進入自然流動路徑的噴射趨向于使自然流動產(chǎn)生動力，以將滅火劑輸送至火焰保持區(qū)。當可能希望將能獲得的滅火劑都噴射到這些自然流動路徑中時，幾何結(jié)構(gòu)、噴嘴設計、流體動力、和氣體設計標準的一些限制可能會導致，沒有將全部的滅火劑都分散到通向火焰保持區(qū)的自然流動路徑中。待被分散到通向火焰保持的自然流動路徑中以有效抑止火焰所需的滅火劑的量可耳又決于滅火劑。優(yōu)選地，重量上至少10%的存在于噴嘴中的滅火劑可直接分散到自然流動3各徑中，該自然流動路徑用于將滅火劑輸送至火焰保持區(qū)。優(yōu)選地，重量上至少50%的存在于噴嘴中的滅火劑被直接分散到通向火焰保持區(qū)的自然流動路徑中。最佳地，重量上至少75%的存在于噴嘴中的滅火劑可被直接分散到通向火焰保持區(qū)的自然流動^各徑中。3見在參照圖19，包含有增壓氣體193以及々包和;容解在滅火劑液體192中的氣體的器皿可通過閥191和小段管道197而與反應器隔開。箭頭表示防火區(qū)195中的自然流動，并且參照圖2,進入流動的隆凸可通向火焰保持區(qū)194。滅火劑;故示出為是沿火焰保持部194的方向并與主流動方向相反i也^皮4,進。這種布置在動能上是與主流動相反的，這使得滅火劑可穿過火焰保持區(qū)。另外，來自主流的動能傳遞首先是緩慢的，接著，將使被噴射的材料的方向倒轉(zhuǎn)。結(jié)果是，滅火劑在火焰保持區(qū)197附近停留的時間可被最大化，并且使得滅火效力最大化。二見在參照圖20，可以y使用通向火焰4呆持部的自然流動^各徑，以通過文氏管力將滅火劑從其器皿中吸出。噴嘴沉浸在強自然流動201中，-使得噴嘴202的前部出現(xiàn)壓降，這會通過閥203將滅火劑從器皿204中吸到自然流動中。這種方法在大氣壓下利用滅火劑器i204來工作，并〗吏用文氏管力作為反應滅火劑的4,進器。如前所述，在本發(fā)明的操作中希望能夠確定火焰保持區(qū)和滅火劑噴射的位置，以4是供到達這些區(qū)域的自然流動路徑?，F(xiàn)在參照圖21至圖26，/>開了用于探測滅火系統(tǒng)的沖支術，所述滅火系統(tǒng)的類型是，將反應輸送滅火劑(諸如PBl"3)噴射到流動路徑中，以將諸如HBr的催化滅火劑發(fā)送至火焰保持區(qū)，以實現(xiàn)滅火。具體地，選擇試驗滅火劑，該滅火劑是由流動3各徑以基本相同方式作為4皮運輸?shù)拇呋瘻缁饎┒\送的。試驗滅火劑可以在大致相同的噴射點處作為可以被噴射的反應運送劑而被噴射的。接著，可才笨測試-驗滅火劑在火焰保持區(qū)中的出現(xiàn)，以確定通過通向火焰保持區(qū)的流動路徑而發(fā)送的催化滅火劑的量是否足以滅火。為了滅火，臨界量的催化滅火劑分子必須出現(xiàn)在圍繞火焰保持區(qū)的體積中并持續(xù)足夠的時間，從而可發(fā)生足夠的催化反應，以實現(xiàn)滅火，所述滅火的方式是，例如，阻止足夠量的》文熱反應，以將燃料溫度將至其燃點之下。催化滅火劑的每個分子可阻止很多放熱反應，這是因為催化劑的分子不會因為阻止了一個或多個放熱反應而受到破壞。為了使滅火可根據(jù)燃燒條件(諸如燃料和氧化劑的組分和流動速度以及火焰4呆持區(qū)的幾何結(jié)構(gòu))而改變，在火焰保持區(qū)中必須出現(xiàn)臨界數(shù)量的滅火劑分子并且該分子必須出現(xiàn)一定時間。而且，可能存在為了阻止具體火焰保持區(qū)中的具體的火而必須出現(xiàn)的催化抑止分子的絕對最小量或臨界量，但是當所出現(xiàn)的這種分子的凄t量增加時，滅火所需的時間可能減少。即，當^f崔化抑止分子的量或數(shù)量增加時，催化抑止分子必須出現(xiàn)在火焰保持區(qū)中以實現(xiàn)滅火的時間的最小量減少?？梢砸?f艮多不同方式來表示滅火所需的催化滅火劑的量以及時間。所需的催化劑的量可以表示為分子數(shù)量，或者更方便地，表示為催化劑的質(zhì)量。為方便起見，滅火劑量通常表示為每單位體積的滅火劑量或質(zhì)量，利用諸如"密度"和"濃度"的術語，其可具有的量綱是質(zhì)量/長度3。術語"通量"可用于表示穿越火焰保持區(qū)的滅火劑的量或質(zhì)量，其為時間的函數(shù)，并且具有的單位是質(zhì)量/(長度2*時間)。通量等于單位為長度/時間的流動的局部密度和局部速度的乘積。3L或口可用于限定一特定面積，；故限定的濟u動可通過該特定面積，并可具有諸如量綱為長度2的面積單位。通過口的質(zhì)量流速是通量和單元面積(諸如孔或口)的乘積，流動通過該孔并可具有的單位是質(zhì)量/時間。術語劑量可表示質(zhì)量流對時間的積分，或者等于通量乘以面積并對時間的積分。劑量具有的單位是質(zhì)量，并表示穿過限定區(qū)域或體積的諸如催化滅火劑的材料的總量。劑量率可以是劑量對于時間的微分，或者等于通量與面積的乘積，或者等于質(zhì)量流速。劑量率具有的量綱是質(zhì)量/時間。通過干擾在燃燒期間發(fā)生的熱產(chǎn)生或放熱化學反應而減少在火焰保持區(qū)中釋放的熱量，使得阻止燃燒的催化滅火物質(zhì)確實起到了作用。臨界密度或濃度的催化滅火劑以及臨界質(zhì)量流速或劑量流速的催化滅火劑的出現(xiàn)，用于實現(xiàn)滅火。這些量的數(shù)值及其等同物具體地耳又決于燃津牛和氧化劑的組分以及流速，還取決于火焰保持區(qū)的幾4可結(jié)構(gòu)。換句話說，雖然每個催化滅火劑分子可阻止很多個放熱反應，以制服或阻止足夠多的放熱反應，以實現(xiàn)滅火。即，催化滅火劑必須以一定濃度或密度出現(xiàn)在火焰保持區(qū)的體積中并持續(xù)足夠時間，以實現(xiàn)滅火。這可被描述為對于臨界質(zhì)量的催化滅火劑出現(xiàn)臨界時間長度的需要，以能夠進行滅火。臨界質(zhì)量與臨界時間的配量可以被稱為臨界劑量率?，F(xiàn)在具體地參照圖21，結(jié)合以局部截取視圖示出的噴氣發(fā)動扭^短艙250來描述滅火的實例。噴氣發(fā)動4幾252安裝在短艙250內(nèi)部，并且在其表面上包括各種障礙物254，諸如管道、管路、和上文中結(jié)合圖6、7、和8詳細所述的其它結(jié)構(gòu)。在正常才喿作中，將為示為發(fā)動機空氣256的空氣的大體流線拉入到發(fā)動機252中并與位于發(fā)動機內(nèi)的以及從發(fā)動機排出的燃料相結(jié)合，以產(chǎn)生推力。根據(jù)噴氣發(fā)動機以及操作條件，空氣流256可在高速下流動，例如，每小時300knot或海里。另夕卜，小得多且慢得多的空氣流可穿過位于發(fā)動機252與短艙250之間的基本為圓柱的空氣空間251?？梢栽?0或25knot下流動的這種空氣流的一部分為示為是自然流動路徑258。流動路徑258的路徑可部分地受到被表示為障礙物254的各種結(jié)構(gòu)障礙物的阻礙，并因此可能不是直線的。對于樸滅發(fā)動才幾工作期間內(nèi)發(fā)生在空氣空間251中的火來說，滅火系統(tǒng)是有用的并且是被需要的。才艮據(jù)出現(xiàn)在空氣空間251內(nèi)部的諸如噴氣燃料的燃沖+源以及諸如流動^各徑258中的空氣的氧化劑，這種火災可能發(fā)生在多個位置處?？蓪⒚總€這種位置認為是火焰保持區(qū)，在該火焰保持區(qū)中，火或火焰可在發(fā)動4幾著火期間出現(xiàn)在每個這樣的位置中?；鹧姹３謪^(qū)(諸如靠近空氣空間251的入口的火焰保持區(qū)262或靠近流動路徑258的出口的火焰保持區(qū)264)的體積可凈皮i人為是/人噴氣發(fā)動才幾252的外表面向短艙250的內(nèi)表面延伸的基本圓柱形狀。圍繞火焰保持區(qū)262的火焰保持體積的高度在圖21所示的火焰4呆持區(qū)262的一^殳側(cè)一見圖中是可見的。圍繞火焰保持區(qū)264的火焰保持體積的直徑在也由圖21所示的火焰保持區(qū)264的一^l殳俯一見圖中是可見的。圍繞每個火焰保持區(qū)的體積的精確形狀不是關鍵的，但是它有助于了解火焰保持區(qū)的體積，以便于設計并實現(xiàn)滅火系統(tǒng)。如以下參照圖24和25更詳細描述的，傳統(tǒng)滅火才支術使用了溢流或傾注的滅火系統(tǒng)。圖21所示的用于在噴氣發(fā)動機短艙250中滅火的溢流第一滅火系統(tǒng)需要分散滅火劑，使其溢流發(fā)動機252與短艙250之間的整個空氣空間251。這種滅火技術需要大量的滅火劑以及溢流空氣空間251的裝置。雖然單個或甚至幾個噴射點可用來溢流空氣空間251，但是從更多數(shù)量的噴射點在整個空氣空間251中獲得所需濃度的滅火劑所需要的時間將減少。傳統(tǒng)滅火系統(tǒng)的要求是，在獲得完全溢流之后，箱體必須在特定時間長度內(nèi)(如，6秒)保持-f皮溢流的狀態(tài)。傳統(tǒng)傾注式滅火l支術通常要求，待^皮施加到每個火焰保持區(qū)的滅火劑流需要保持充足的時間以進行滅火。這種方法趨向于需要多個滅火劑噴射點，并且在不要求諸如噴氣發(fā)動機短艙的目標為實際燃燒的情況下，4艮難進行試-瞼來確定滅火的效力。通過<吏用反應運送滅火劑和/或催化滅火劑可以改進傳統(tǒng)的溢流和傾注式滅火纟支術。如圖21所示，并如下所述，反應滅火系統(tǒng)通常需要少4艮多的滅火劑以及相對較少的噴射點來實現(xiàn)滅火。另外，一旦已經(jīng)確定了火焰保持區(qū)和空氣流動^各徑的話，可以在無需進行^皮壞性實際著火的情況下，對反應滅火系統(tǒng)進行試驗。具體地，為了沿自然流動路徑258熄滅由火焰保持區(qū)262表示的火，有必要將足量的滅火劑有效物質(zhì)沿^各徑258輸送，從而使臨界質(zhì)量的有效物質(zhì)分子在圍繞火焰保持區(qū)262和264的體積中都出現(xiàn)足夠長的時間，以通過催化地來進4于滅火?？梢赃m當?shù)卦O計反應滅火系統(tǒng)，從而具有被上述臨界質(zhì)量多很多的催化滅火劑，以便于提供安全因素。待由反應滅火系統(tǒng)發(fā)送的全部滅火劑傳統(tǒng)上可表示為,皮發(fā)送的質(zhì)量與溢流型滅火系統(tǒng)所需的質(zhì)量相比4交的增量的形式?？梢韵?言，處于10%至100%之間的質(zhì)量增量對于火焰保持區(qū)最順風方向來說是適合的，而50%的增量，或更優(yōu)選地大約75%的增量，是^皮希望的。例如，在噴射點260處凈皮噴射的諸如PBr3的反應滅火劑的脈沖在噴射點260處通過與空氣^各徑和/或空氣空間251內(nèi)表面上的濕氣反應，幾乎立即釋放HBr分子。如果噴射點接近諸如火焰保持區(qū)的38熱源，則由于特別的熱所引起的反應也可釋放一些Br分子。HBr(和/或Br)分子將沿流動路徑258被運送到圍繞火焰保持區(qū)262的體積中。在點260處噴射的PBr3脈沖必須以特定質(zhì)量流速堅持足夠長的時間，乂人而在沿流動^各徑258運l餘期間，至少臨界質(zhì)量的HBr(和/或Br)(即用來在圍繞火焰保持區(qū)262的體積中催化抑制足夠多的放熱反應以將溫度將至燃點之下的足量的分子)出現(xiàn)在圍繞火焰保持區(qū)262的體積中并持續(xù)臨界時間(即，完成》丈熱反應的所需催化抑制的足夠長的時間)，以實現(xiàn)對于火焰保持區(qū)262中的任何火的熄滅。但是，火焰保持區(qū)264基本位于順風方向，即，進一步沿著流動^各徑258，乂人而^皮發(fā)送至火焰保持區(qū)264的催化滅火劑分子將在晚些時候到達并具有較低的濃度或密度。在點260處^皮噴射的PBr3的月永沖持續(xù)時間可必須凈皮延長至超出火焰保持區(qū)262滅火所需的時間，以〗更于使^皮發(fā)送至圍繞火焰保持區(qū)264的體積中的臨界質(zhì)量的催化分子保持足夠的臨界時間，以熄滅該火焰保持區(qū)中的火。應該重點注意，利用反應滅火系統(tǒng)，施加于單個噴射點的滅火劑的單個脈沖可導致多個火焰保持區(qū)中的一處或多處或熄滅，乂人而需要比傳統(tǒng)溢流或傾注技術所需要的少得多的體積和低得多的復雜性。還應重點注意，諸如PBr3的反應滅火劑可成功地與傾注或溢流4支術以及以下結(jié)合圖24和25所示的反應滅火技術一起使用。在特定狀態(tài)下，可以希望爿夸反應、溢:流、和傾注滅火^支術的一些組合與反應滅火劑一起使用。還可能是有利的是，通過與用于確定濃度和時間相關數(shù)值的溢流滅火劑的傳統(tǒng):探測相似的方式，在不采用通過熄滅實際的火而在試驗中造成本質(zhì)的破壞的情況下，來探測反應滅火劑運送的效力。如下參照圖22至26更相似描述的，通過噴射諸如Kr的其它材料的分子(其具有與該滅火劑(即HBr)的主要有效分子相同的運輸特性)，可以實現(xiàn)對于諸如PBr3的反應滅火劑運送的纟笨測?，F(xiàn)在參照圖22，作為反應滅火劑可用于其中的多種不同結(jié)構(gòu)構(gòu)造中的一個示例形式，試馬全室206包4舌室進口208、室出口210、以及第一和第二火焰4呆持區(qū)212和214。滅火劑流動蹈4圣215是自然流動路徑，其被選擇以便與通過閥217、通過管和/或管道218和/或噴嘴220提供的反應滅火劑一起使用，以熄滅發(fā)生在火焰保持區(qū)212和214處的火。為了探測經(jīng)由噴嘴220而分配到3各徑215中的反應滅火劑的有效分配或輸送，經(jīng)由閥217將試驗滅火劑216供應給管218。閥217是具有動力纟喿作件的閥，諸如電#喿作或液壓#:作的閥，可以以脈沖方式操作該閥以在預定時間期間內(nèi)從箱體發(fā)送試馬全滅火劑216。通過與火的環(huán)境(具體地是火焰保持區(qū)212和214周圍)發(fā)生化學反應，反應滅火劑用來產(chǎn)生催化效力的滅火材料。例如，用于試驗室206中的諸如PBr3的反應滅火劑將與空氣中以及箱體內(nèi)部的表面上的水分進行反應，以產(chǎn)生作為有效物質(zhì)的HBr，該有效物質(zhì)將催化地石皮壞火焰Y呆持區(qū)212和214處的火焰化學反應，以進行滅火。如果HBr氣體在具有充足密度的條件下出現(xiàn)在火焰保持區(qū)并持續(xù)充足的時間，則火將被完全抑制。反應劑PBf3與表面上的或環(huán)境空氣中的水分迅速反應，以根據(jù)以下化學式而產(chǎn)生HBr氣體<formula>formulaseeoriginaldocumentpage40</formula>在50%相對濕度時，該反應在87毫秒內(nèi)完成63%。優(yōu)選地，利用具有類似于HBr氣體的特性的非反應試驗滅火劑216,而不是一皮分布的PBr3滅火劑，來4罙測滅火劑的分布。即，為了^笨測反應滅火劑滅火系統(tǒng)，應該選擇試-驗滅火劑，-使其具有與乂人反應滅火劑釋放的有效物質(zhì)相似的特性，而不是具有與滅火劑本身相似的特性。這樣，該^笨測可以確認臨界質(zhì)量的有效物質(zhì)是否^皮發(fā)送到了適當?shù)膮^(qū)域并持續(xù)至少滅火所需的臨界時間。已經(jīng)選4奪氪氣(Kr)作為適當?shù)挠糜赑Br3的非反應替^物，或試驗滅火劑，這是因為Kr的流體動力學特性，即控制沿流體路徑215的運送的特性，類似于PBr3反應滅火劑的HBr有效物質(zhì)的特性。這樣的特性可包括密度、分子重量、速度、導熱性、和擴散性。表I將HBr的流體動力學特性與包含Kr的各種原子氣體的特性相比較。但是，當選擇替代物時，可以考慮在防火區(qū)不進4亍反應并且具有與有效物質(zhì)相似的流體動力學特性的任何分子氣體。(卣化的或非鹵化的)^友氫化合物或簡單的氧化物(CO、S02、NO、C02、N20)是可6氣體的實例。表I:HBr和非反應^,^物的流,體動力學特性特性單位HBrXeKrArNeHe分子量g/mol80.912131.383.84020.1794密度kg/m33.4405.5843.5501.6700.8530.169熱容(Cp)kJ/mol0K0.0290.0350.020O細0.021O扁粘度毫泊0.1710.2110.2330.2100.2970.186導熱率mW/m0K8.9105.1928.83416.36045.800142.640擴散系數(shù)(空氣)cm2/s0.4280.3400.4630.6721.4533.105在試驗期間，試驗滅火劑216(諸如Kr氣體)可儲存在增壓儲液器內(nèi)，并且用作用于在防火區(qū)內(nèi)的(具體地是試-驗箱206的局部封閉空間中)滅火劑(諸如HBr)的運送的可試-瞼替代物。通過使空氣流過諸如進口208的進入孔并流到i者如出口210的排氣口，來為箱體206通風?？諝饬髋c未示出的隆凸和邊界相互作用，以子阿試-驗箱206中形成一個或多個火焰保持區(qū)，諸如火焰保持區(qū)212和214。滅火劑流動^各徑215可以^皮選纟奪成用來分配滅火劑，并且在這種情況下，用來通過/人第一火焰<呆持區(qū)逆風地在噴射點處進4亍的滅火劑噴射來分配替代滅火劑，即試-驗滅火劑216。探測器222通過管道224對來自火焰保持區(qū)的氣體進行取樣。試-驗滅火劑216通過氣閥217的"永沖才喿作而^皮施加，并且通過管道218^皮引入到滅火劑噴射區(qū)域221。可以利用噴嘴220將管道218蓋住，以引導試-驗滅火劑216的流動。通過閥217施力o的試一驗滅火劑216的脈沖的特征可以在于，持續(xù)時間、質(zhì)量流速、和速度分布。為了試驗的目的，對試-驗滅火劑216的脈沖的持續(xù)時間、質(zhì)量流速、和速度分布進行選擇，使其與為了使用在反應滅火系統(tǒng)中的目的而用于催化滅火劑中的脈沖相匹配。這種匹配是很重要的，因為任何一種滅火劑的噴射改變了封閉空間中的壓力，并因此改變了通過進口208和出口210的流動。在試-驗期間，諸如氪氣(Kr)的試馬全滅火劑216通過沿自然流動路徑或流線(諸如滅火劑流動路徑215)的水平對流并通過越過它們的擴散而從噴射點221被輸送。由閥217經(jīng)由管218和噴嘴220(如果使用的話)被發(fā)送至噴射點221的試驗滅火劑216的每個脈沖可進而從火焰保持區(qū)212和214通過管道224并利用探測器222被取樣，以確定作為時間函數(shù)被發(fā)送的試驗滅火劑216的密度。在被發(fā)送至噴射點221的試驗滅火劑216的每個脈沖的脈沖寬度和密度與在每個火焰保持區(qū)被取樣的試驗滅火劑216的作為時間函數(shù)的密度之間的相互關系可以用于對經(jīng)由滅火劑流動路徑215到達每個火焰保持區(qū)212和214的試驗滅火劑216的分配和運輸?shù)男ЯM行量化。42對于變化的噴射條件，上述4吏用過程可以重復，以確定不同噴射質(zhì)量、質(zhì)量流動、和脈沖瞬時4侖廓的效果以及噴射位置、噴嘴結(jié)構(gòu)、火焰保持區(qū)位置、通風以及其它條件的變化。具體地，可以利用一系列試-驗來形成試-驗滅火劑分配矩陣，以幫助_沒計滅火系統(tǒng)的反應劑的分布。一旦試驗完成并進行了分析，可利用反應抑制運送滅火劑來替^C試-驗滅火劑216，該反應抑制運送滅火劑產(chǎn)生具有與試-瞼滅火劑相同的運送特性的滅火劑?，F(xiàn)在參照圖23，可以對用于在具體火焰保持區(qū)(諸如區(qū)域212)處取得的樣品的探測器輸出228進行分析，以確定被運送至每個火焰寸呆持區(qū)的試馬會滅火劑216的作為時間函凄t的密度?？梢詫⒃撁芏?侖廓與^皮噴射到噴射點221的試-驗滅火劑力永沖226相比較。具體地，試驗滅火劑脈沖226起始于時間t0,終止于時間tl。氪氣脈沖所具有的持續(xù)時間、質(zhì)量流速、以及速度分布被選^^為與反應滅火系統(tǒng)可能具有的相應性質(zhì)相匹配。試驗滅火劑脈沖226的密度具有特定值dl。通過對于圖1所示閥217的4喿作進行i殳定可以確定這些值，或者通過使用基本到達噴嘴220或噴射點221附近的附加管道224可〗果測這些^直。才笨測器228示出了，在可能處于時間tl之前的某一具體時間到達諸如火焰保持區(qū)212的探測點的試驗滅火劑216的可探測濃度或密度。探測器輸出224在密度上達到峰值，并進而隨著時間下降。探測器輸出224可用于確定是否為給定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)送了臨界質(zhì)量的催化滅火劑并使其持續(xù)在每個火焰保持區(qū)滅火所需的臨界時間。這種技術還可用來探測系統(tǒng)可能的變化，以研發(fā)出結(jié)果矩陣。例如，結(jié)果矩陣可以在經(jīng)-驗上用來確定最佳噴射條件。優(yōu)選地，可使用計算流體動力學來對試驗滅火劑216的運送建模，并因此也能對防火區(qū)內(nèi)的催化滅火劑的運送建4莫，乂人而利用稀疏試-瞼矩陣可以有效確定最佳噴射條件。計算流體動力學還可用來才全查催化滅火劑與試驗滅火劑的流體動力學特性(如擴散性、密度)之間的微小差異的效果?，F(xiàn)在參照圖24，示出了用于溢流型抑制系統(tǒng)的溢流或催化滅火劑234在溢流室232中的應用，以<更于示出并比4交與反應抑制系統(tǒng)的區(qū)別，而對于該反應抑制系統(tǒng)的試驗已經(jīng)參照圖21在上文中描述了。盡管傳統(tǒng)溢流型滅火系統(tǒng)通常不確定火焰保持區(qū)或利用火焰保持區(qū)的確定結(jié)果，但是為了描述方便，圖21所示的火焰保持區(qū)212和214是重疊在溢流室232上的。在4吏用中，溢流滅火劑234經(jīng)由閥217而從溢流劑罐230釋放并持續(xù)預定量的時間。對該時間以及罐230中的壓力和溢流滅火劑234的特性進行選擇，以提供預定填充液位的溢流室232的溢流，諸如已經(jīng)到達的液位236。填充液位236可表示溢流室232的100%的內(nèi)部體積。通過在溢流滅火劑罐230中4吏用催化抑制或優(yōu)選地通過在溢流滅火劑罐230中使用反應運送滅火劑并將該滅火劑引入到以下環(huán)境中，4吏得可以利用催化滅火劑來4吏用溢流型滅火系統(tǒng)，在所述的環(huán)境中，反應運送滅火劑在相對于防火區(qū)上游位置處產(chǎn)生催化滅火劑。例如，如果在溢流滅火劑罐230中^f吏用PBr3，則充分的水分從大氣或其它源凈皮引入到閥217,或優(yōu)選地引入到管或管道218，或更優(yōu)選地引入到噴嘴(如果使用的話)中，以便于釋放催化滅火劑。在希望降低溢流滅火劑罐240所需尺寸或重量的情況下，這種技術可能是特別有用的。用于諸如Halon1301的溢流滅火劑的傳統(tǒng)纟罙測通常用來確定溢流滅火系統(tǒng)是否提供了預定標準水平的濃度。例如，用于噴氣發(fā)動才幾室的FAA標準目前需要大于6%體積的溢流滅火劑，多于在分立^f立置處測;得的一半。深測器222以及一個或多個管或管道224可用來進行這些測量。上述用于探測溢流滅火劑在溢流室232中的有效分布的探測技術，在纟笨測上面參照圖22所述的反應滅火系統(tǒng)時可能是無用的?，F(xiàn)在參照圖25，噴射室238可用來利用傳統(tǒng)傾注滅火劑或催化滅火劑傾注滅火系統(tǒng)，并且在圖中具有重疊于其上的火焰保持區(qū)212和214，其原因上文已經(jīng)討i侖過了。在傾注滅火系鄉(xiāng)充中，經(jīng)過管218和閥217從噴射劑罐240提供一個或多個第一滅火劑的傾注，通過一個或多個傾注噴嘴242將這些傾注引導到預期的防火區(qū)上，諸如防火區(qū)244。防火區(qū)是有希望的典型火中封閉出所有預期的火焰的一區(qū)i或。在這里^皮示為是防火區(qū)244的火在其蔓延、空間范圍、和強度上是變化的。通常，通過探測以確定火的實際熄滅來進行對于傾注滅火系統(tǒng)的探測。可以控制用于設置并熄滅統(tǒng)計上數(shù)量很大的這些火的費用，特別是當局部封閉空間包含諸如渦輪發(fā)動機、通信轉(zhuǎn)換裝置、計算機系統(tǒng)、飛行裝置等的貴重設備時。通過在傾注滅火劑罐240中4吏用催化滅火劑，或優(yōu)選地，通過在傾注滅火劑罐240中l(wèi)吏用反應舉ir送滅火劑并—尋該滅火劑引入到^口下環(huán)境中，使得傾注型滅火系統(tǒng)可與催化滅火劑一起使用，在所述環(huán)境中，反應輸送滅火劑在相對于防火區(qū)的上游處產(chǎn)生催化滅火劑。例如，如果在傾注滅火劑罐240中使用PBr3,充足的水分可從大氣或其它源;故引入到閥217，或優(yōu)選地引入到管或管道218，或更優(yōu)選地引入到噴嘴240中，以便于釋放催化滅火劑。在需要降低傾注滅火劑罐240的所需尺寸和/或重量的情況下，這種技術可能特別有用。用于纟笨測溢流和傾注滅火系統(tǒng)的沖支術不直4妄用于纟果測反應滅火系統(tǒng)。45首先，在防火區(qū)中不通過化學反應來消耗諸如Halon1301、HFC-125(C2HF5)、C02等的傳統(tǒng)溢流滅火劑。通過水分、氧氣、表面、熱量、或由著火產(chǎn)生的化學物質(zhì)并借助于防火區(qū)的環(huán)境來傳輸反應滅火劑。溢流濃度僅由封閉環(huán)境中的流體動力學特性決定，然而反應物質(zhì)濃度還受到防火區(qū)中的化學反應的影響。而且，溢流系統(tǒng)祐沒計成在整個封閉環(huán)境或箱體中逐漸形成均勻濃度。在整個溢流系統(tǒng)中經(jīng)常使用具有噴嘴、管、和其它分配裝置的復雜總管。相反，反應系統(tǒng)被設計成在封閉環(huán)境中利用自然流動以將反應物質(zhì)優(yōu)先輸送至火焰保持區(qū)。由于并非所有的位置都可能程度均等地支持燃燒，因此，對比溢流系統(tǒng)所需的滅火劑來i兌，反應系統(tǒng)易于實現(xiàn)利用較少質(zhì)量和較少體積的滅火劑進行滅火。同樣，探測傾注滅火系統(tǒng)是非常麻煩且價格昂貴的，這是因為該:探測必須在熄、滅實際著火之后才能進4亍?，F(xiàn)在參照圖26，但是有利并且重要的是，能夠至少通過設定最小標準來量化反應滅火系統(tǒng)的效力，由此可探測滅火劑的分布。同樣，也是有利并且重要的是，能夠?qū)⒂糜诓煌愋偷臏缁鹣到y(tǒng)(諸如溢流和反應系統(tǒng))的標準進^f亍比專交。示出了，在圖23上方所示的作為密度和時間函數(shù)的反應試驗滅火劑脈沖226和產(chǎn)物反應滅火劑探測器輸出228疊加在溢流試驗滅火劑脈沖240和溢流滅火劑探測器輸出238之上。為了討論的目的，假設，上述的FAA標準提供了滿意的滅火(其中，溢流滅火劑脈沖240很長，足以提供持續(xù)半秒時間的體積占6%的滅火劑)，很清楚，在通向火焰保持區(qū)的流動路徑中產(chǎn)生持續(xù)半秒時間的至少6%體積的等同反應滅火劑脈沖可能需要的滅火劑顯著地少于溢流所需的滅火劑。溢流滅火劑脈沖必須溢流整個箱體，而反應滅火劑在無需溢流整個箱體的同時僅需位于火焰保持區(qū)附近并持續(xù)等同的時間。而且，4艮據(jù)由反應滅火系統(tǒng)所保護的環(huán)境的構(gòu)造，如圖21所示的反應滅火劑或試驗滅火劑216的脈沖可用于熄滅一個以上的火焰保持區(qū)處的火。例如，沿滅火劑流動^各徑215凈皮首先帶到火焰^f呆持區(qū)212附近的反應或試驗滅火劑的脈沖將接著被沿路徑215進一步帶到第二火焰保持區(qū)214。雖然為了滿意地熄滅兩個火焰保持區(qū)(而不是一個)處的火，可能需要該脈沖持續(xù)一定程度地較長的時間，但是，反應滅火劑所需持續(xù)時間或脈沖停留時間還是會比熄滅一個火焰保持區(qū)處的火所需的脈沖停留時間的兩倍要少得多。進一步地，反應滅火劑還具有優(yōu)于溢流滅火劑的其它優(yōu)點，這是因為反應滅火劑與防火區(qū)環(huán)境進行化學反應以產(chǎn)生催化有效抑制材料。例如，如上所述，反應滅火劑PBi"3與水分反應以產(chǎn)生HBr氣體，該氣體通過催化干擾火焰化學反應而滅火。催化作用(其中，一個分子可容易地轉(zhuǎn)換幾百萬個火焰反應)僅微弱地依賴于催化劑的濃度。因此，通過濃度顯著較低的諸如HBr3的催化滅火劑并持續(xù)半秒或更短時間，可以才是供由溢流滅火劑體積的6%的等同滅火劑(諸如Halon1301)并持續(xù)大于也是半秒時間所提供的等同滅火效果。例如，如上所述，與溢流型系統(tǒng)相比較，乂于于反應滅火系統(tǒng)的4軒量標準可以是，要求反應滅火劑能夠發(fā)送最少110%至200%(更優(yōu)選地是150%至175%)的催化滅火劑到火焰保持區(qū)并持續(xù)相同時間長度?，F(xiàn)在參照圖27，其示出了圖21所示的噴氣發(fā)動才幾短艙250、空氣空間251、和噴氣發(fā)動機252的變型一見圖，其中，火焰保持區(qū)262和264沿著流動3各徑258，該流動i各徑乂人通常^皮示為進口266的第一進口進入防火區(qū)并在通常被示為出口268的出口處離開。諸如空氣空間251的防火區(qū)具有一個以上的進口和出口，并且因此具有一個以上的流動路徑。經(jīng)由進口272進入空氣空間251并經(jīng)由出口274離開空氣空間的流動^各徑270被示出作為附加流動路徑的一個實例。流動路徑270也可具有多個火焰保持區(qū)，諸如區(qū)域276和278。附加流動i各徑也可經(jīng)由相同進口和/或出口進入和/或離開。例如，流動^各徑271也可經(jīng)由進口272進入并經(jīng)由出口274離開，同時沿著與流動路徑270部分不同或完全不同的路徑。如圖所示，流動3各徑270和271在匯合點270結(jié)合，并,人該處開始匯合在一起流動以經(jīng)由出口274流出。如所示，流動i各徑271包括火焰4呆持區(qū)277。諸如區(qū)域272、264、276、277、和278的火焰保持區(qū)處的火釋方文燃燒產(chǎn)物，其包含熱和光的輻射、諸如C02、H20的氣體和燃料燃燒產(chǎn)生的其它化合物、以及煙塵顆粒。為了探測火焰保持區(qū)處的火，必須纟笨測這些燃燒副產(chǎn)物中的一種或多種。一種方法可以是，在防火區(qū)內(nèi)的每個火焰保持區(qū)最近的位置處設置探測器。例如，可以分別將火災^t笨測傳感器280和282設置在火焰保持區(qū)262和264附近，以使j冢測和判別這些區(qū)域中的火。<旦是，氣態(tài)和顆^M匕的副產(chǎn)物可以通過沿防火區(qū)內(nèi)的可確認流動路徑的自然流動而傳輸。因此，可將諸如傳感器284的單個火焰探測傳感器設置在出口268附近、短搶250內(nèi)部或外部，以探測其流動路徑在該出口處離開的任何火焰保持區(qū)中的火。具體地，如所示，通過傳感器284可探測火焰保持區(qū)262和264中的任何一個區(qū)i或或兩個區(qū)i或中的火。類似地，如果來自一個以上的火焰4呆持區(qū)的自然流動彼此交叉，那么》t置于交叉位置附近或下游處的單個傳感器3尋感應來自這些火焰保持區(qū)中的任何一個區(qū)域的燃燒副產(chǎn)物。如所示，流動路徑270和271在匯合點273處交叉，使得來自火焰保持區(qū)276、277、和278的流動路徑都在匯合點272處交叉。因此，^皮置》文在匯合點273與出口274之間的火焰探測傳感器286可用來纟笨測沿在匯合點273處交叉的流動^各徑270和271的所有火焰保持區(qū)處的火。具體地，可通過火焰探測傳感器286探測火焰保持區(qū)276、277、和278中的一個火多個區(qū)i或處的火。類似地，如果單個纟果測器^皮》文置于相應自然流動^各徑的交叉點附近，則其可對來自三個或更多個火焰保持區(qū)中的燃燒氣體和煙塵進行取樣。在復雜的防火區(qū)中，可以存在非常多的火焰保持區(qū)，從而為每個火焰保持區(qū)均提供探測器使得復雜性和費用很高。使用防火區(qū)中的自然流動時(其中，可以通過計算流體動力學模擬或流動可見化試-驗可以發(fā)現(xiàn)該自然流動)，例如，可以將纟果測器相對于火焰〗呆持區(qū)的比率設置成小于1，并且優(yōu)選地小到1除以火焰保持區(qū)的數(shù)量。此后一范圍所對應的情況是，設置單個纟笨測器來探測防火區(qū)內(nèi)任何火焰保持區(qū)處產(chǎn)生的煙塵或氣體。由于防火區(qū)內(nèi)所有點都最終與出口268和274中的至少一個相連接，所以^艮明顯，位于每個出口處的4罙測器將提供對于防火區(qū)中的任何火的感應。但是，這樣凄t量的4笨測器可能無法以能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)化的空間和時間上的充分的分辨力來感應所有火焰保持區(qū)中的火。換句話說，對于傳感器數(shù)量和位置的選擇還需要考慮剩余情況、響應時間、和防火區(qū)中的著火位置，其中，所述傳感器是利用自然流動將燃燒產(chǎn)物傳輸至傳感器的。在探測器的數(shù)量比火焰保持區(qū)的數(shù)量多一個或小于火焰保持區(qū)的數(shù)量時，來自每個探測器的信號可提供火焰保持區(qū)中的一部分火焰保持區(qū)處的與通向特定火焰保持區(qū)的自然流動相關的著火信持區(qū)的發(fā)送。4尤選i也，滅火劑是反應滅火傳-llT劑(reactivesuppressanttransportagent),其沿自然流動路徑傳送以將催化作用的滅火劑原中:、、、、'、-、'、、一可以由用于4喿作者的可一見顯示來^是供對于防火區(qū)中的一部分火焰保持區(qū)處的著火^罙測，接著，由才喿作者來決定哪一部分的滅火系統(tǒng)將釋放。優(yōu)選地，對一部分火焰保持區(qū)進行取樣的火焰^笨測器與邏輯電^各相連，該邏輯電3各自動地裝備或釋放一個或多個反應滅火系統(tǒng)，使其將滅火劑發(fā)送至相同部分的火焰保持區(qū)中。具體地，可以提供探測顯示器/滅火控制器288，并使其連接至火焰探測傳感器(諸如傳感器284和284)，以探測空氣空間251中的火并自動將滅火劑提供到空氣空間251中的火中，同時提供火焰探測的可視顯示和記錄以及滅火^f于為(如果需要的話)。探測器的特性隨著需要4果測和熄滅的火的特性而變化。例如，燃料充足的碳氫化合物的著火將產(chǎn)生大量的煙塵，公知可由光散射或光遷移(lightscattering)探測來實現(xiàn)對于煙塵的探測。碳氫化合物量少的著火可產(chǎn)生較少量的煙塵，但產(chǎn)生大量的CO和co2，可以通過紅外吸收、質(zhì)量光i普測定法、喇曼(Raman)散射、光聲光i普法、以及分析化學的其它方法來纟笨測CO和co2。另一處的4妻近可燃塑沖牛的火焰保持區(qū)中的火可產(chǎn)生i者如HF、HCN、NO、S02、以及在不發(fā)生起火時濃度很小的氣體的副產(chǎn)物。這些副產(chǎn)物可通過表面聲波傳感器、化學場效應晶體管、共振熒光、或其它分析化學技術來探測。在火焰保持區(qū)中出現(xiàn)對于氣體(燃燒產(chǎn)物和空氣兩者)的加熱。熱氣體可通過沿流動路徑的對流而傳輸，并且傳感器可探測光(即紅外)輻射，該輻射在其進行放射冷卻時發(fā)射。在防火區(qū)中確定火焰4呆持區(qū)并將其與自然流動3各徑聯(lián)系，4吏得探測和滅火兩者都集中在最可能發(fā)生起火的那些區(qū)域上。這方面的設置使得可以降低用于探測和滅火的系統(tǒng)的數(shù)量和復雜性?，F(xiàn)在參照圖28,飛機290包括乘客4幾艙292、燃泮+箱294、飛才幾引擎296、反應劑罐298、以及各種線^各和用于手動釋方欠的或才艮據(jù)通過各式火焰#罙測傳感器中的任何一種而進行的火焰探測而釋;故的閥。乘客艙292包括安裝在機艙地板302上的乘客座#寺300以及沿空氣流動^各徑306位于乘客艙292中的乘客機艙火災^笨測器304。在手動#:作、由纟罙測器304進行的著火纟罙測、或飛4幾290的其它部分中的著火探測的基礎上(其中，這些探測在設計上是用來觸發(fā)在乘客機艙292中的滅火的)，由連接件310(其可與計算機或其它著火控制電路相關)來觸發(fā)閥308，以經(jīng)由反應劑管道310通過噴射器312將反應劑298釋放到乘客機艙292中。選4,噴射器312的流動的^f立置和方向，以將反應劑314從箱293通過管道310分目己到反應區(qū)314上，該反應區(qū)可以是乘客機艙292的環(huán)境中的預先存在的部分或乘客機艙292的空間上被引入或改變的部分，其使得反應劑314可以與例如水分或熱進4亍反應，以爿夸4崔化滅火劑引入到空氣流動^各徑306中，其流過乘客才幾搶290以4卜滅才幾搶內(nèi)的4壬何火。如所示，空氣流動^各徑306還經(jīng)過4立于才幾搶;也面302下方的行李艙318。還沿空氣流動路徑306設置行李艙探測器320，并且使其經(jīng)由連接件310而連接至閥322。在火焰探測的基礎上，反應劑314從箱298經(jīng)由管道310和閥322并通過噴射器324被供應到反應區(qū)326。反應劑314在反應區(qū)326中進4亍反應，產(chǎn)生抑制由坤罙測器3204笨測到的火的催化劑316。如圖所示，管線310乂人才笨測器304連4妄至閥322以及閥308,并且一罙測器320經(jīng)由管線310連接至閥308和閥322。這樣，飛機火控制系統(tǒng)可選擇性地選定并觸發(fā)乘客機搶292中的閥308，以幫助抑制4亍李搶318中^:測到的火，和/或選4奪性地選定并觸發(fā)閥322以防止在乘客機艙292中探測到的火沿空氣流動路徑306使行李搶318^皮點燃。飛才幾290還包括一個或多個燃料箱294，其通常部分地充滿燃料。燃料箱的位于燃料上方的剩余部分可包括蒸氣和空氣的混合330，其也^皮稱為缺量(ullage),該缺量可在點火源(諸如火花或熱表面)出現(xiàn)在燃點332時導致預混焰。預混焰的點燃產(chǎn)生燃燒波，該燃燒波的通過反應混合物的傳纟番速度傳統(tǒng)上可分為三類1.爆炸熱產(chǎn)生速度非常快，但不需要燃燒波通過爆炸介質(zhì)的通道。2.:曝燃亞音速燃燒波。3.爆裂超音速燃燒波。利用基于波任一側(cè)上的熱力學參凄t的Rankine-Hugoniot7>式，推導出爆燃和爆裂波的特性，如標準課本中對于燃燒理論所闡述的，例^口，KennethK.Kuo的燃燒理i侖(NewYork:Wiley)1986中的第四章，其結(jié)合于此作為參考。Rankine-Hugoniot關系(Kuo中的等式4-27)是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage52</formula>在該公式中，q是每單位質(zhì)量的熱釋放，Y是恒定壓力下的特定熱量與恒定體積的比率，P是壓力，p是密度，下標表示未燃燒氣體狀態(tài)(1)和燃燒氣體狀態(tài)(2)，所述這些氣體是分別位于燃*克》皮前方和后方的。氣體特性(y、p和p)和熱釋放q之間的相互影響決定了燃燒波是否是超音速的或亞音速的，換句話說，確定是否是爆燃或是爆裂的結(jié)果。雖然這種關系是復雜的并且在數(shù)學上是非線性的，但是對于本討論目的的關鍵點是，熱釋放q的降低導致了燃燒波速度的降低以及爆燃發(fā)展到爆裂的趨勢的降低?？商鎿Q地，可將這個事實看作能量和動能的連續(xù)守恒定律的直"^妄結(jié)果。在飛^L工業(yè)中，防止燃料箱中的燃料空氣混合物爆裂具有最高優(yōu)先級。傳統(tǒng)火探測傳感器速度不夠快，無法實現(xiàn)以防止爆裂。通過專用:l笨測器331進行的初始燃燒波點燃的光學或聲學探測可用于觸發(fā)反應滅火劑314(其可與箱298或來自另一源的反應劑相同)的快速噴射，其在反應區(qū)334中或直接在點火點332處進4亍催化，以使得燃燒波中的熱釋放(q)從點火點332降低。預混的燃料/空氣330可通過物理運動或，于流來混合，以在燃津牛箱缺量中產(chǎn)生乂于流氣流336。燃料箱294通常具有填充口338和減壓閥340。在點火點332處的火花或火焰發(fā)射光或聲響，通過光或聲音探測器331感應所述的光或聲響，纟笨測的結(jié)果又可用來觸發(fā)反應劑314的進入燃燒波的快速有力的噴射，所述燃燒波是從點火點332以高速傳播的。反應劑314促進降低熱釋放q的反應以及因此根據(jù)Rankine-Hugoniot關系促進減低波傳播速度。催化劑降低熱釋放的程和因此降低燃燒波速度的程度以及其從爆燃至爆裂的潛在過渡取決于一種基于催化劑通量和壓力、密度、和可燃燃料/空氣混合物330的成分的可計算的方式。反應劑338的量和類型以及其在點火點332處進入正在發(fā)展的燃燒波中的噴射的幾何結(jié)構(gòu)，可通過利用Rankine-Hugoniot關系以及燃料、空氣、和待采用的反應劑的固有特性來確定?？梢証4居應用數(shù)學和燃燒物理學領域普通技術人員所^公知的方法來實現(xiàn)對于滅火劑組分、滅火劑量、和噴射的優(yōu)化。可以采用一排和多排的光傳感器，以^是供對于飛才幾燃^l"箱294中的缺量330的全面感測。在使用來自燃料箱294的反應劑314的情況下，可以使用一個或多個筒體342，當被探測器332觸發(fā)時，這些筒體更有力地將反應劑迅速地推進到相應傳感器332感測的區(qū)域中，從而降低了熱釋放(q)并減緩或中斷了燃燒波。因為氧化劑和燃料在缺量30中相混合，所以可以通過不要求具有火焰附著點而使得利用反應滅火劑進行的爆燃和爆裂的抑制與上文中所述的區(qū)分開。仍然，可以有利地使用的方式是，利用反應劑的流動特性而將反應劑迅速運送到燃燒區(qū)。例如，不穩(wěn)定溴滅火劑PBr3具有^[氐粘度和高于鋁的密度?？梢哉{(diào)節(jié)滅火劑筒體342的壓力和孔幾何結(jié)構(gòu)以獲得沿選定方向的高度(每秒4艮多米)的滅火劑流，其動量和動能足以克"l來自點火點332的勢均力敵的(countervailing)燃燒波。飛才幾290還包括一個或多個引擎296，其可以是噴氣的或者是由形成冷卻空氣體積346的短艙結(jié)構(gòu)344所圍繞的燃料箱294所提供燃料的其它引擎，在引擎296工作期間，所述冷卻空氣體積中出現(xiàn)自然空氣流動鴻4圣348?；鹛綔y傳感器350可沿空氣流動^各徑設置，和/或設置在從引擎開始的空氣流動路徑的出口處。一旦利用探測器350探測到著火了，則可以觸發(fā)閥352以從箱298經(jīng)由噴射器354將反應劑314(或不同滅火劑)釋放到反應區(qū)356以進行滅火。如圖所示，燃料328從箱395經(jīng)由燃料管線295被供應到引擎296?，F(xiàn)在參照圖29,反應滅火劑也可通過存在于射彈(projectile)中的方式直接發(fā)送到燃燒區(qū)，或者其存在于射彈中并且該射彈在燃燒區(qū)上方的空氣中釋放反應滅火劑。具體地，射彈可由發(fā)送裝置358發(fā)射，該發(fā)送裝置的尺寸范圍可以是從手持射彈至肩扛式火箭筒，或者甚至是裝在坦克上的大炮，這取決于射彈所需的尺寸以及射彈必須行進的距離。對于小型射彈，其小尺寸以及與其反應滅火劑相應的重量可能使得比較方便的是，使用手發(fā)射式彈頭筒或由手槍發(fā)射的塑料子彈?？梢?吏用才&356來朝向燃燒區(qū)360發(fā)生手榴彈式的射彈358。射彈358可包4舌一些反應滅火劑，一旦與地面或諸如墻壁362的結(jié)構(gòu)的一部分碰撞，反應滅火劑將被釋放出來。射彈358也可包含能夠在沖擊的情況下被引爆或者可以被遙控引爆的炸藥，以分散反應滅火劑。接著，反應滅火劑可與燃燒區(qū)的環(huán)境或與射彈358緊挨著的反應表面發(fā)生反應，以將催化物質(zhì)釋放到燃燒區(qū)360中，該催化物質(zhì)進4于催化反應以滅火。通過滅火員或使用槍的其他人員，通過手或通過飛機(未示出)可以發(fā)射射彈364,并使其釋放煙云狀或浮粒狀的反應劑，該反應劑通過重力或火中存在的自然對流流動而^L輸送至諸如區(qū)i或360的燃燒區(qū)，在該燃燒區(qū)中，反應劑進行催化滅火。射彈364可以通過直接方式被發(fā)送，即，沿象子彈、手榴彈、火箭、或?qū)椧粯拥拿闇示€?？商鎿Q地，射彈可通過非直接的方式或沿與發(fā)射器圓(mortarround)、炮彈殼(artilleryshell)、或手榴彈一樣的上投(lofted)拋物線凈皮發(fā)送。如圖所示，射彈364可由處于張開方式的降落傘懸吊在燃;曉區(qū)364的上方。這些實施例-使得可以進行遙控滅火，而遙控滅火在需要樸滅具有危險、可燃、或爆炸材料的環(huán)境(諸如彈藥庫、化學品倉庫、或燃料儲存?zhèn)})時又是特別有用的。而且，反應滅火劑射彈的重量和尺寸通常遠遠小于具有相同滅火能力的手持或有輪(wheeled)滅火器的重量和尺寸。射彈364可通過機械或爆炸方式來釋》文反應劑。機械分散的實散的爆炸工具包括與化學品倉庫或燃料空氣炸藥軍用品所4吏用的才目同的成形？單藥(charge)。在一些構(gòu)造中，射彈358和364也可裝備有諸如區(qū)域366的反應區(qū)，其使得射彈中的反應劑在從射彈中釋放出來并到達防火區(qū)360之前至少部分i也反應。射彈364利用由重力驅(qū)動的流動，以便將反應劑發(fā)送到諸如區(qū)域360的燃燒區(qū)中。射彈364可包括圍繞在內(nèi)部炸藥或推進裝置周圍的并包含反應劑的彈筒。射彈364可豎直發(fā)射到防火區(qū)的上方。在預先選定的高度或時間上，可使炸藥引爆并分散出成云狀的反應劑該云狀反應劑的空間范圍取決于內(nèi)部彈藥的形狀和爆炸能量,密度大于空氣密度的反應劑(諸如SOBr2，密度是2.68g/cm3)在以浮塵形式被分散時將在重力的影響下落定在包圍一個或多個燃燒區(qū)的區(qū)域的上方?；虻淖匀粚α髁鲃訉?"吏反應劑輸送到燃燒區(qū)中并進行催化滅火。現(xiàn)在參照圖30，飛機368可攜帶包含反應滅火劑的射彈370，以用于緊急著陸?？墒褂檬謩踊蜃詣酉到y(tǒng)，在剛剛發(fā)生緊急或緊迫著陸之前或之后從飛機368中將射彈370發(fā)射或分散出去，以便于樸滅著陸可能引起的火。具體地，射彈370可在剛剛著陸之前被發(fā)射，使反應劑被提供到潛在燃燒區(qū)中。這使得射彈370能夠被置于很多不同位置處，并保護射彈免于受到著陸沖擊的干擾?？商鎿Q地，在沖擊之后，反應滅火劑可/人射彈370中^皮釋放到飛才幾368的翼艙下方?，F(xiàn)在參照圖31，以示意圖形式示出了例如飛機中4吏用的典型滅火系統(tǒng)的—見圖，其中，在位于燃燒區(qū)380上游的空氣流動^各徑378上或附近的噴射點376處，反應滅火劑372從罐374中^皮噴射。反應劑372在反應區(qū)380中反應，以在燃燒區(qū)380上游處產(chǎn)生并釋放催化劑373。接著，通過空氣流動路徑378將催化劑373運送至燃燒區(qū)380，在燃燒區(qū)中，催化劑373通過在燃燒區(qū)380中進^f亍催化反應來滅火。重點注意，噴射點376可以位于流動-各徑378上，或者，例如，由耀374中的壓力產(chǎn)生的反應劑372的動量可^f吏得反應劑372#皮運送至空氣流動^各^:378。3口上所述，在其它實施例中，反應劑372可沿與空氣流動^各徑378相反的上游方向被噴射。還要重點注意，反應區(qū)380可位于流動^各徑378上或附近，或者位于噴射點376處或附近，只要在該實施例中，通過反應劑372與燃燒區(qū)380上游處的反應區(qū)380之間的相互作用而釋放的催化劑373可由空氣流動^各徑378沿下游方向攜帶至燃燒區(qū)380以滅火即可。具體地，反應區(qū)380可緊挨著罐374，和/或位于噴射點376處或附近，在這種情況下，反應劑372可以不用被傳輸4艮長距離或者經(jīng)過整個流動路徑378。但是，在該實施例中，催化劑從反應區(qū)380朝下游方向沿空氣流動鴻4圣378被傳輸至燃燒區(qū)380?，F(xiàn)在參照圖32，示出了可替換實施例，其中，^^攜式滅火器382包括反應運輸劑罐384以及用于將反應運輸劑釋放到噴嘴388的手動閥386。噴嘴388包括反應區(qū)部分390,其中，反應運輸劑進行反應以釋放催化劑373,例如，通過罐384中的壓力和/或與噴嘴388操作有關的抽吸動作，使得催化劑373被推進到火392附近，從而利用催化作用來滅火。參照上述實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種特征。應該理解，在不背離本發(fā)明精神和范圍的前4是下，可以對所公開的滅火系統(tǒng)、所7>開的滅火方法、以及所7>開的^殳計滅火系統(tǒng)的方法進4刊奮改。權(quán)利要求1.一種滅火系統(tǒng)，包括具有燃料源、空氣進口和出口的結(jié)構(gòu)，使得空氣流動路徑經(jīng)過所述結(jié)構(gòu)；反應劑；反應區(qū)，所述反應劑在所述反應區(qū)中進行反應，以產(chǎn)生催化滅火劑；以及噴射點，其與所述結(jié)構(gòu)有關，用于選擇性地釋放用于與所述反應區(qū)接觸的所述反應劑，使得所述催化滅火劑由所述空氣流動路徑輸送，以撲滅與所述結(jié)構(gòu)中的著火點有關的火災。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其中，所述催化滅火劑由所述空氣流動路徑輸送至所述結(jié)構(gòu)中的至少一個再循環(huán)區(qū)域。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其中，所述催化滅火劑由所述空氣流動路徑輸送至至少一個火焰附著區(qū)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的本發(fā)明，其中，所述催化滅火劑由所述空氣流動路徑輸送至兩個火焰附著區(qū)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的本發(fā)明，其中，沿所述空氣流動路徑的各部分以及與所述結(jié)構(gòu)有關的附加流動路徑的各部分，所述催化滅火劑凈皮IIT送至火焰附著區(qū)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，進一步包括第二噴射點，用于釋放被選定的所述反應劑，-使得所述催化滅火劑由附加空氣流動路徑輸送，以樸滅與所述結(jié)構(gòu)有關的火災。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，進一步包括至少一個火災探測器，其沿所述空氣流動路徑設置在火焰附著區(qū)中。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其中，所述噴射點進一步包括噴射點，其通過對試-驗劑沿所述空氣流動^各徑運輸?shù)臏y量而一皮選定，所述試-驗劑具有與所述催化滅火劑相似的，Ir送特性。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其中，所述反應劑在所述噴射點附近進4于化學或物理反應，以產(chǎn)生所述催^:滅火劑。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本發(fā)明，其中，所述反應劑的至少一部分^c朝向火災的下游噴射，并且所述催化滅火劑沿與所述空氣流動^各徑相反的方向#:4,進，以樸滅所述火突。11.一種滅火系統(tǒng)，包4舌其特征在于具有空氣流動if各徑的結(jié)構(gòu)，在所述空氣流動路徑中，在著火期間，至少在一點處可能發(fā)生火焰附著；以及滅火劑，其進行反應，以產(chǎn)生催化滅火劑，所述催化滅火劑由所述空氣流動路徑選擇性地輸送，以便在所述火焰附著處進行催化滅火。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的本發(fā)明，進一步包括反應劑源，其通過在所述空氣:^動^各徑附近進^f于反應，而在所述空氣流動^各徑上游處產(chǎn)生所述滅火劑。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的本發(fā)明，進一步包括火災探測器，位于可能發(fā)生火焰附著的區(qū)域中；以及控制系統(tǒng)，用于響應所述火災纟笨測器的動作而自動地將所述反應劑噴射在所述空氣流動路徑的附近。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的本發(fā)明，其中，所述空氣流動路徑和所述控制系統(tǒng)的特征至少部分在于，通過分析試-驗劑的流動路徑和再循環(huán)區(qū)域，所述試驗劑具有與所述催化滅火劑類似的由所述空氣流動路徑進行輸送的特性。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的本發(fā)明，進一步包括結(jié)構(gòu)，其包4舌內(nèi)燃4幾以及可以形成所述空氣流動^各徑的體積。16.—種滅火系統(tǒng)，包4舌噴射點，其位于空氣路徑的附近，所述噴射點沿所述空氣3各徑位于潛在點火源附近；反應劑源，其進行反應，以形成催化干護G火焰化學反應的4匕學物質(zhì)；以及控制系統(tǒng)，用于通過所述噴射點來噴射所述反應劑，以形成由所述空氣路徑輸送的所述化學物質(zhì)，以便催化地抑制所述潛在點火源處的火災。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的本發(fā)明，其中，所述反應劑與沿所述火突的上游方向所遇到的反應區(qū)中的化學品進行反應，以形成所述化學物質(zhì)，所述化學物質(zhì)催化地干擾火焰化學反應。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的本發(fā)明，其中，所述反應劑與所述潛在點火源上游處的水蒸汽進4于反應，以形成所述化學物質(zhì)。19.一種滅火方法，包4舌將反應劑噴射到反應區(qū)中，在所述反應區(qū)中，所述反應劑產(chǎn)生化學物質(zhì)，所述化學物質(zhì)催化地干擾火焰化學反應；以及將所述化學物質(zhì)輸送至火災。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括通過自然出現(xiàn)的空氣流動路徑將所述化學物質(zhì)輸送至所述火突。21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括沿與自然出現(xiàn)的空氣流動路徑相反的方向?qū)⑺龌瘜W物質(zhì)輸送至所述火災。22.才艮據(jù)斥又利要求19所述的方法，進一步包括在壓力下，選擇性地從罐中將所述反應劑朝向所述火災釋放。23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括在壓力下，將所述反應劑朝向所述火災泵送。24.才艮據(jù)斗又利要求19所述的方法，進一步包括噴射出燃料罐中的所述反應劑的包含空氣燃料混合物在內(nèi)的流，以將所述反應劑輸送至點火源。25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進一步包括將包含所述反應劑的彈筒發(fā)射到火災的附近；以及從所述彈筒中釋放出所述反應劑，以將所述化學物質(zhì)輸送至所述火突。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，沿自然出現(xiàn)的空氣流動^各徑將所述化學物質(zhì)輸送至所述火災。27.才艮據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，至少部分地通過所述彈筒的動量將所述化學物質(zhì)輸送至所述火災。28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，至少部分地通過所述彈筒的爆炸將所述化學物質(zhì)輸送至所述火災。29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，至少部分地通過所述彈筒的破裂將所述化學物質(zhì)輸送至所述火災。30.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，通過自然出現(xiàn)的空氣流動路徑將所述化學物質(zhì)輸送至多處火災。31.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，在將所述反應劑噴射到所述反應區(qū)之前，通過將所述反應劑儲存在具有增壓氮的罐中，來降低所述反應劑的凝固點。32.根據(jù)權(quán)利要求1至31所述的本發(fā)明，其中，臨近潛在點火源的空氣流動路徑的特征在于，利用非催化試驗劑來進行試驗，劑相似的輸送特性。全文摘要在反應區(qū)中，可以使用反應滅火輸送劑來釋放催化滅火劑，接著，可通過自然出現(xiàn)的流動路徑將滅火劑沿下游方向輸送到例如飛機中的火焰保持區(qū)附近，以進行滅火。反應滅火劑還可在處于射彈中的方式被發(fā)送，和/或通過滅火劑的推進力(例如，通過壓力)被發(fā)送。文檔編號A62C99/00GK101557858SQ200680002236公開日2009年10月14日申請日期2006年1月12日優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日發(fā)明者彼得·哈蘭,肯·哈尼斯申請人:伊克利普斯航空公司