灭火系统的制作方法

专利名称：：灭火系统的制作方法
技术领域：
：本发明涉及用于灭火的技术，更具体地说，涉及利用催化抑爆剂的灭火纟支术。
背景技术：
：很多用于灭火的技术是公知的，包括利用催化抑爆剂的技术。所需要的是，用于灭火和火灾探测的改进技术以及用于检查这种系统的更方^更的纟支术。
发明内容在第一方面，灭火系统可以包括具有燃料源、空气入口、出口的结构，空气流过该结构；反应剂；反应区，在该反应区中，反应剂进4于反应，以产生催化灭火剂；以及喷射点，其与所述结构有关，用于选择性地释》丈与反应区接触的反应剂，从而催化灭火剂由空气流动路径输送，以便抑制与结构中的燃点相关的火灾。在另一方面，灭火系统可包括这样的结构，该结构的特征在于空气流动赠4圣以及灭火剂，在所述空气流动^各径中，在着火期间可能在至少一点处发生火焰附着(flameattachment),并且所述灭火剂进行反应，以产生催化灭火剂，该催化灭火剂由空气流动路径选择性地运输，以便在火焰附着处进行催化灭火。8在再一方面，灭火方法可以包4舌^夸反应剂喷射到反应区中，在该反应区中，反应剂产生与火焰化学进行催化干扰的化学物质；以及将该化学物质l命送到火焰处。图1是普通防火区的示意性示图。图2是示例性计算的流体动力学结果，其示出了流经形成再循环区域的台阶之后的层流气流的流线和速度矢量，其中，该再循环区域可以形成火焰<呆持区。图3是示例性计算的流体动力学结果，其示出了流经形成再循环区域的台阶之后的湍流气流的流线和速度矢量，其中，该再循环区域可以形成火焰^f呆持区。图4是示出了防火区和火焰保持区的竖直管的截面图。图5是示出了防火区和火焰保持区的水平管的截面图。图6是限定了喷气发动机体积的内表面的透视图，其示出了影响气体和趁4并+流动的隆凸(protuberance)。图7是喷气发动机短舱的外周界表面的透视图。图8是喷气发动才几短抢的流动(flow)体积的透一见图，其示出了流过该防火区的气流的进入点和排出点。图9是喷气发动机短舱的截取视图，其示出了从流过短艙的气流的示例性计算的流体动力学计算得到的流速场。图10是示出了示例流线的喷气发动才几短抢的透4见图，该示例性流线示出了流过短艙的自然流动路径。图lla和lib示出了流线的透S见图和^^见图，该流线乂人火焰4呆持区向后蔓延至喷射位置。图12是飞机短抢的截面侧视图，其示出了流过压力区的自然流动路径以及连接至火焰保持区的火焰或烟尘探测器和灭火剂喷射器的位置。图13是管道的截面侧视图，其示出了多个喷射器，这些喷射器被定位成使得存在于每个喷射器中的灭火剂被朝向自然流动路径引导，该路径是朝向火焰保持区流动的。图14是计算设备箱体的截面侧视图，其示出了喷射器，该喷射器被定位成使得存在于喷射器中的灭火剂被朝向自然流动路径引导，并该路径是朝向多个火焰保持区流动的。图15是排气罩的截面侧视图，其示出了多个喷射器，这些喷射器被定位成使得存在于每个喷射器中的灭火剂被朝向自然流动^4圣引导，该^4圣是朝向火焰保持区流动的。图16是燃料箱的截面侧视图，其示出了喷射器，这些喷射器-敗定位成4吏得存在于喷射器中的灭火剂:故朝向自然流动路径引导，该^各径是朝向火焰保持区流动的。图17是局部封闭空间的截面侧视图，罐位于该局部封闭空间的外部。图18是局部封闭空间的截面侧视图，罐位于该局部封闭空间的内部。图19是喷射器的放大视图，该喷射器将灭火剂分散到朝向火焰4呆持区流动的自然流动^各径中。图20是喷气才几的》丈大一见图，该喷气才几位于自然流动3各径中，/人而通过流体在喷气才几周围流动而形成了文氏管(venturi)效应，以便将灭火剂从喷气机中吸出并使其进入朝向火焰保持区流动的自然流动路径中。图21是具有反应灭火系纟充(reactivefiresuppressionsystem)的喷气发动机短舱的截取侧视图。图22是灭火技术的框图，该灭火技术在利用非反应试验剂(testagent)的试验中与反应灭火剂一起使用。图23是对试验灭火剂的脉冲与密度进行对比的曲线图，作为在火焰保持区探测试验灭火剂的时间的函数。图24是利用溢流剂的灭火系统的框图。图25是利用喷射剂的灭火系统的框图。图26是反应剂和溢流剂脉沖与探测器输出的曲线图。图27是图21的喷气发动机短舱的截取视图，其包括了火焰探测系统。图28是飞机中的灭火系统的示意图。图29是灭火系统的侧—见图，该灭火系统1吏用了用于将反应灭火剂传送到燃烧区附近的射弹。图30示出了一个实施例，在该实施例中，在紧急着陆期间，由飞4几;改出灭火剂。图31是用于飞才几中的灭火系统的示意图。图32是便携式灭火器的侧视图。具体实施例方式3见在，参照图1，经分冲斤防火区可以具有四个特M正1.由边界l局部封闭的体积；2.—个或多个孔，通过所述孔，氧4匕剂可进出该局部封闭的体积，在图1中，这些孔由2和5表示；3.可燃燃料源，在图1中，其由3表示；以及4.点火源防火区的实例可以是位于热油炸锅上方的通风管。该通风管具有一封闭体积，该封闭体积具有一个或多个进口孔和出口孔，凝固的油脂提供了燃料，并且来自罩的鼓风机用马达上的火花或来自烹饪表面的热颗粒产生点燃。防火区的另一实例可以是喷气发动机的短舱；可以有效地通风以冷却内部部件，碳氢化合物或传输流体提供了燃料，并且热表面或电火花提供点燃。防火区的另外的实例可以是才几动车辆的发动4几艙，容纳计算才几的通风4几箱、通信交换站、天然气管道、燃料箱、和具有点火源以及允许燃料和氧化剂进入的孔的其它去于闭体。氧化剂是与燃料反应以释放能量的材料。空气是最常见的气体氧化剂。其它气体氧化剂包括纯氧气以及空气之外的包含氧气或臭氧的气体混合物、氯气、氮气、三氟化氮等等。常见的液体和固体氧化剂包括溴、溴酸盐、氯化异氰脲酸酯、氯酸盐、铬酸盐、重铬酸盐、氢过氧化物、次氯酸盐、无纟几过氧化氢、过氧化酮、硝酸盐、硝酸、亚硝'酉交盐、过硼酉吏盐、高氯酸盐、高石典酸盐、permatnganate、过fU匕氢、过氧酸、以及过石克酸盐。起火需要燃料、氧化剂、和点火源。一旦被点燃，火本身可作为连续的点火源，从而仅需要流入燃料和氧化剂即可持续燃烧。至少存在五种方式来灭火。(i)限制燃冲牛流入防火区；(ii)用惰性气体(如，N2、C02、或Ar)来替换或限制氧化剂的;充入；(iii)从燃烧区排出热量，以将其冷却到自持续燃烧所需的温度以下(如，蒸发液体水或裂解NaHC03);(iv)使用流体机械剪切力来排除氧化剂和燃料的混合物(即，将火焰熄灭)；(v)干4尤火焰4匕学反应(如，Halons在美国专利5,626,786中描述的不稳定溴抑爆剂，CF3I等等)。在实践中，这些办法中的多种可以同时工4乍。例3口，Halonl211(CF2BrCl)，根据上述(iii)，是由火的热量所蒸发的液体，根据上述(ii),替换氧气，并且根据上述(v),产生干扰火焰化学反应的Br和Cl原子。类似地，水，作为灭火剂，才艮据上述(iii),进行蒸发，并且根据上述(ii),替换氧化剂。可以设计氧化剂和/或燃料的自然流动路径，以有效地将反应灭火剂运送到防火区内的火焰保持区。这种目标位于火焰保持区的自然流动的使用，使得可以用基本上比完全溢流(totalflooding)方法所需的灭火剂量更少的灭火剂量来灭火。完全溢流的要求传统上13取决于防火区的体积以及为了在预定时间内将均匀灭火剂浓度4呆持在阈值之上所需的通风率。在溢流灭火剂绕过火焰保持区的情况下，对于灭火是无效的。通过使用自然流动路径来将抑爆剂运送到防火区，可以有利地减少或消除通过溢流灭火所需的抑:曝剂的量。反应灭火剂是在防火区进行化学或物理反应的材料，以产生催化干护乙火焰化学反应的化学物质。在"i殳计灭火系统时，可对氧化剂和燃津牛在防火区中的自然流动路径或流场的特征进行设计。术语"自然流动路径"旨在包括处于正常工作条件下并处于防火区内出现火的条件下，通过防火区的氧化剂和燃津+的一组轨迹。在4艮多流动条件下，自然流动^各径可用流线来描述，该流线是流场中的线，这些流线上的任一点处的切线均与在该点处的流动方向相同。可替换地，可直接使用局部速度场来评估通过防火区的自然流动路径。无论是层流还是紊流，是次音速还是超音速的，是非粘滞性还是粘滞性，自然流动^^径均具有以下特4i,即，爿夺动量传递^合灭火剂，并因此可以用于在防火区内传專lr灭火剂。应该注意到，自然流动^各径可以是自然存在于部分封闭空间中的任何液体或气体的流动路径。很多不同方法可以用来设定这些流动的特征，包括但不限于，流动可视化、计算流体动力学、流动速度和方向的测量、以及它们的组合。流体可视化包括对于颗粒、光束(streamer),烟尘、或沿流场中的流线的其它可^L介质运动的观察、摄影、或录像。计算流体动力学包括，通过对防火区的流动进行数学建模并使其作为有限空间单元的组合体来求解流动中的气体和液体的运动方程，包括能量和动量守恒方程。通过将流量传感器(如，皮托管、涡轮、质量流量计等等)放置在流场中并监测表示流速和流动方向的电信号，来完成流速的测量。这些4支术可单独4吏用或组合使用，以定量地i殳计防火区中的氧化剂和燃料的流场。在设计灭火系统时，在防火区内确定火焰保持区或附着区是有利的。火焰附着或火焰保持对于燃烧学科中的普通技术人员来说是公^口常i口、，并且，侈'J长口，在FormanWilliams的CombustionTheory(NewYork:Addison-Wesley)1985(特别是第12章)以及KennethKuo的PrinciplesofCombustion(NewYork:Wiley)1986(对争别是第9章)中进行了描述。火焰保持区是这样的位置，在该位置处，氧化剂流的旋涡或再循环与燃料源结合，以产生空间稳定火焰的势能(potential)。这种过程也称为火焰附着或火焰稳定化。经过台阶的或绕过钝角物体(诸如台阶23或31)的空气的层流(图2)或紊流(图3)产生火焰保持区，在将燃料引入到再循环流24中时，可以〗敫活该火焰l呆持区。图1的普通防火区中示出了火焰保持区的实例，其中，来自源3的燃料碰撞到固体隆凸9上并将其润湿。从进口2供应的空气在隆凸9附近再循环，并且在燃料空气混合物;陂点燃之后附着隆凸上的火焰。图4所示的火焰保持区的另一实例是竖直管的横截面。由安装在管道排气口处的鼓风才几所进行的抽吸来驱动气流43。连冲妄管道各区段的法兰41突出到防火区中，并且可以被涂覆可燃性烹调残渣(-渚如^:固的油脂或油)。这些突出部分可以为管道流场中的火焰纟是供附着点，这是因为它们将氧化剂和燃料的再循环流动结合在一起了。图2中以台阶横截面视图形式示出了自然流动和火焰保持区的另一实例。空气在进口21处进入，并且在流经台阶23之前形成边界层22。台阶导致了再循环气流，在图2中以速度矢量(箭头)和流线(实线)来描述该再循环气流。台阶的几何形状导致了再循环，该再循环4吏得火焰保持在由封闭流线24示出的区域中。空气通过另一孑L255充出。图2中的流场是层流；对于流经如图3所示的台阶31的紊流可以获得类似的结果。火焰保持区32^Mv台阶31开始向下游发展，并且由将火焰附着至出现燃料和点火源的区域的再循环所指示。如图2所示，局部速度矢量由箭头表示，而实线描述紊流中的流线。现在参照图5，通过由法兰53结合的管道的4黄截面视图示出了火焰保持的另一实例，其中，低压可燃气体51(诸如硅烷(SiH4)、氢气(H2)、或曱烷(CH4))流过管路或管道的各区段。密封垫圈52突出进入燃料流，并且空气通过接点附近焊缝中的裂缝54进入。将燃料、氧化剂、和突出垫圈下游处的再循环结合起来的再循环区在55表示的位置处形成火焰保持区。在图6、7、和8中的喷气发动机短舱中可以发现火焰保持区的再一实例。该短舱是由发动机芯部(图6)和飞机外壳(图7)所封闭的喇口八口形(曲面形)体积。参照图8,空气通过两个浸入式管82而进入，并且在从两个百叶窗式的排放口83中的一个流出之前围绕隆凸(i者如辅助齿4仑箱63)流动。跟随自然流动^各径到达火焰保持区的灭火剂的量可通过化学领i或中的普通才支术人员所熟悉的标准方法来确定。例如，可以通过以下方法来监测气体灭火剂，即，将质谱仪或光学探测器放置在火焰保持区，进而记录流经系统的排放口进入防火区内的自然流动到达此位置时的灭火剂的流量。可替换地，计算流体动力学才支术可用于计算发送到火焰保持区的喷射灭火剂的比例。传统完全溢流系统中到达火焰保持区的灭火剂的百分率等于整个防火区的包含火焰保持部的百分率。目标式火焰保持区的灭火剂的量可以超过该百分率至少10%,优选是50%,并且最优选是在完全溢流应用中出现的统一剂量之上的75%。进入流经火焰保持区的自然流动中的目标抑:曝剂的影响基本上降低了使火焰熄灭所需的灭火剂量。例如，考虑这样的一个防火区，其具有IOO公升的体积并且包含总体积为2公升的火焰保持区。如果灭火所需的灭火剂浓度是每公升1克，则传统上需要100克的总质量，以便在具有熄灭浓度的条件下对防火区进行溢流(淹没)。使用自然流动来将到达火焰保持区的灭火剂的比例增加至比溢流值高10%，根据以下公式，这将所需的灭火剂量降低到90.9克，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>其中，ec是熄灭浓度或在火焰保持区局部灭火所需的灭火剂的最小浓度，m是喷射到防火区中的灭火剂的质量，V是防火区体积，并且ef是乂人进入流经火焰4呆持区的自然流动中的喷射而得到的改进因子。在上述特定实例中，ec-l克A^升，V是100公升，并且ef是10。/。-0.1。求解该7>式，得出m:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>在本实例中，目标在于火焰保持区的灭火剂的比例增加50%(ef=0.5)将仅需要66.7克的灭火剂，并且将比例增加75%将仅需57克的灭火剂。在考虑本实例中所应用的公式时，可以很显然地得到对于不同体积的防火区、不同体积的火焰保持区、和不同熄灭浓度的灭火剂具有相似的结果，这些结果可用作对于通过防火区中的一个或多个孔被排出的灭火剂进行补偿所需的调整。根据该公式，当灭火剂被专门喷射到流入火焰保持区中的自然流动中时，可以得到最大可能的改进结果。在前述实例中，将需要2克，以在两公升火焰保持区中提供每公升1克的熄灭浓度，从而最大改进因子为4900%=49:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>总结一下，可以通过使灭火剂喷射目标位于将灭火剂输送至火焰保持区的自然流动中，来实现灭火所需的灭火剂量的降^f氐。这种降低可量化为改进因子，通过利用质i普分析、光"i普分析、气相色谱分析等来对火焰保持区的灭火剂浓度进行取样，并计算其量值超过灭火剂质量与完全防火区体积的之比的比率，可以直4妻测量出所述的改进因子。可^,换地，可以通过利用灭火剂质量来对灭火进4亍滴定测量并与通过完全溢流(即，不使用自然流动而以火焰保持区为目标)进行灭火所需的灭火剂质量相比，对该改进因子进4于量化。选择这样的反应灭火剂是有利的，即，当将该反应灭火剂引入到防火区环境中时，其将产生催化抑制燃烧的物质。催化抑制燃烧的物质加快诸如OH、H、和作为燃烧中间物的其它反应石卒片(fragment)的火焰自由基的重组速度。这种催化物质的实例包括^旦不限于，原子的Br、Cl、和I,以及分子的HBr、HC1、和HI。产生这些催化物质的灭火剂包括含Br、Cl、或I的-友氢化合物和碳氟4b氛(hydrofluorocarbon)，侈寸^口CF3Br+热量》CF3+BrCF3Br+H=>CF3+HBr这些灭火剂依赖于热量以及出现在防火区中的氢原子，以将催化剂释放到火中。如美国专利5,626,786中所描述的，反应灭火剂的另一实例是不稳、定溴物质，i者如PBr3，该物质比相应的卤烃对于溴具有较弱的键合。诸如PBr3的不稳定溴与燃烧区中的热量和原子物质进行如下的反应PBr3+热量〉PBr2+BrPBr2+热量-〉PBr+BrPBr+热量》P+BrPBr3+H=>PBr2+HBrPBr2+H=>PBr+HBrPBr+H=>P+HBr不稳定溴灭火剂还通过环境湿度经由水解将溴发送至防火区，过禾呈如下PBr3+3H20=>3HBr+P(OH)3反应循环产生卣素原子的催化效能，其中，既不消耗也不产生催化剂，相反会加速火焰物质的转换，这将以其它方式经历支撑火的放热反应。例如，氢原子的氧化(对于水的)是石灰氢燃烧的最具能量的方面。原子Br的催化作用的一个实例是H+Br+M=>HBr+MH+HBr=〉HL+BrH+H=〉H2全部而对于HBr是H+HBr=>H2+BrBr+H+M=>HBr+MH+H=〉H2全部原子至分子氢的转换防止了其氧化，降低了燃烧区中的热释放，并因此灭火。涉及OH自由基、燃料自由基等的其它催化反应也是可行的，并且可以有助于灭火，这对于化学热动力学领i或的普通技术人员是显然的。通过灭火剂与空气流(如，02、N2、H20)、燃料流(如，碳氬化合物、酒精、或其它可燃介质)、或周围表面(如，铝、钢)中的其它物质进4亍反应可产生催化物质。例如，才艮据以下化学式，PBr3与表面上或空气中的水汽进行反应PBr3+3H20=>3HBr+H3P03以上描述了通过在用于灭火的同一催化循环中与水汽组分(participate)进4亍对目互反应而产生的HBr。在通过原子的溴、氯、和^典而进^f于灭火的催化活动之外，也可4吏用其它原子或分子的物质，以催化地干扰火焰化学反应。例如，诸如Si02(硅石)、A1203(氧化铝)等的热氧化稳定氧化物的固体颗粒提供了非可燃表面，该非可燃表面促进了原子物质在氬氧火焰中的再结合。例如，所述颗沣立可通过以下方式生成，即，4吏SiBr4或A1C13与燃烧区中的氧和水进4亍反应，以产生非常小的(纳米至几樣i米，也称为冒烟)的氧化物颗粒。非常小直径的颗粒在这一方面是特别有效的，因为它们出现在每单位灭火剂质量的大表面面积上。通过诸如CF3Br(Halon1301)和CF2BrCl(Halon1211)的传统Halon、CF3l等等的高温分解产生了诸如Br、Cl、和I原子的催化物质，但是，这些灭火剂比不稳定溴材料效果稍差。催化效果的卤素紧紧键合到碳上从而在火焰中更难以激活，并且可能具有不利于环境的影响，这使它们作为灭火剂来说不如不稳定溴材料那么具有p及引力。^口美国专利5,626,786所述，包4舌PBr3、POBr2、SOBr2、BrF3、BrF5、PBr5、TiBr4、SiBr4、IBr、CuBr、NoBr、BrF、BBr3、和BrCl在内的不稳定溴材料的效果使得可以利用比Halon质量更少体积更小的灭火剂来进行灭火。具有不稳定的(即弱键合)氯或碘原子的灭火剂也是有效的灭火剂，这是因为这些灭火剂释i文催化抑制燃烧的原子氯或碘原子。在设计灭火系统过程中，进入防火区中的灭火剂喷射的<立置选择以及推进技术也是重要的。该方法要求火焰保持区与用于氧化剂和燃料的流场相一致。将灭火剂喷射的位置选择为有利于灭火剂通过自然氧化剂(如空气)和燃料(如碳氬化合物)流而运送至火焰保持区。这降低了灭火系统的重量和复杂性，使其优于传统系统，其原因是，使用自然流场将灭火剂运送至防火区中的火焰保持区。灭火剂可储存在能够在需要灭火之前保护它们免受环境影响的器皿(vessel)、筒体(cartridge)、容器(container)中。it器皿、筒体、或容器的内吾卩通过口(orifice)、孑L(aperture)、或开口(opening)连接至防火区，在灭火期间，抑爆剂可通过该口、孔、或开口进行工作。为了将灭火剂推进或喷射到通向火焰保持区的自然流动中，必须通过推进器为灭火剂提供动能。该推进器可以是物理的，如利用增压气体或液体；化学的，如利用产生爆炸的爆燃固体气体；机械的，如利用弹簧和活塞；机电的，如利用泵；或流体才几械的，如利用自然流动在该口处产生的文氏管效应。在操作中，可^f吏用动能源(即，推进器)将灭火剂通过该口从器皿推进，以将该灭火剂运送到通向防火区中的火焰保持区的自然流动中。推进技术取决于灭火剂的各相(固、液、汽)以及喷射(层流、紊流、混合流)所到达的流场的特性。通常，将超过环境压力的压力施加给灭火剂，并通过阀或喷嘴将其发送至防火区。通过灭火剂的静压或动压(诸如利用机械弹簧或爆燃固体)和惰性气体产生器可产生所述的压力。选择增压特性、增压大小、时间依赖性、和喷嘴或管的几何尺寸，以优化通过进入到防火区的火焰保持区中的自然流动而进^f于的灭火剂运送，^v而降^f氐部件的尺寸和复杂性，否则当不使用所述的方式时，将灭火剂均匀且完全地分散到具有复杂几何结构的空间则需要一定的尺寸以及复杂的部件。防火区内的火焰可具有不同的强度并可出现在防火区内的一个或多个火焰保持区中。另外，火焰中的热释放以及化学反应使得压力变化，这改变了着火时用于氧化剂和燃料的流场。可使用计算流体动力学的方法或利用试验灭火的方法(即将着火设定在相应的压力，流动、温度、和热传导条件下)来对燃烧对于自然流场的影响进行建模。在设计灭火系统的过程中，对于防火区中流场的分析(包括确定其中的火焰保持区)可能是重要的。对于灭火剂的选择是重要的，将该灭火剂引入到防火区中会催化地激活一些物质，这些物质将千才尤燃烧化学反应以灭火。可以选择灭火剂喷射的位置和推进方法，以将通过自然流动而进行的灭火剂的运送最大化，该自然流动是通到防火区内的火焰保持区的。优选地，可以使用处于相应着火条件点、推进方法的效果进4于确认。可以使防火区内的灭火所需的灭火剂量最小化，这是因为通过现有燃津+和氧化剂流而净皮有效运送至产生灭火效果的区域中的灭火剂是最明确的。因为自然流动将灭火剂运送到防火区内的火焰保持区中，所以使得诸如管、阀、支管等管道元件的质量、体积、和复杂性最小化。因为灭火剂量得到了最小化，因此，灭火剂对于一般环境的影响，特别是对于防火区内部环境的影响被最小化。环境影响包括对于平流层臭氧损耗、全球变暖的加剧作用、以及环境科学领域中的普通才支术人员所熟悉的化学释》文的结果。而且，对于在防火区中迅速释放其活性形式的灭火剂的选择可降寸氐对于环境的影响，这是因为这些反应物质通常不会长久地存在于环境中。存在氧化剂流和燃料流以及点火源的环境的实例包括通风管、飞机短舱、通风电子箱、增压飞机机舱、通信或电力交换站、烟罩、天然气管道、4匕学配电箱、烟囱、石^4青练厂等等。这些防火区的特征在于具有一个或多个开口，这些开口允许氧化剂和燃料流进和流出该区i或，并且这些开口4吏得其内部的火焰保持区可支持着火。-使用有限元方法对于防火区进4亍计算流体动力学才莫拟，在i殳计灭火系统的过程中可能是有用的。图1示出了用于普通防火区的这种计算的示例性结果。氧化剂(空气)在标号2的位置处进入，并随着多条自然流动路径6、7、和8而通过该区域。图1中，箭头表示局部竖直矢量，而流线6、7、和8表示三条示例性自然流动^各径。从火焰保持区4开始按时地将速度场向前和向后地结合在一起来确定流线6,从而喷射到火焰保持部上游的以及喷射到该流动路径上的灭火剂被有效传输到火焰保持区。沿流线7喷射的反应灭火剂蔓延到火焰保持区周围，因此就灭火而言变得不那么有效。进入到由流线8限定的流动路径中的反应灭火剂喷射也不会穿透火焰保持区，而是在防火区内再循环。从而，喷射到由流线7限定的自然流动路径上的灭火剂的喷射将火焰保持区4内的灭火剂浓度提高到利用灭火剂溢流区域1时可能得到的浓度水平之上。重要的是对于反应灭火剂的选择，所选择的灭火剂在暴露于短抢环境时应该能产生催化灭火物质。结合在这里作为参考的美国专利5,626,786中所描述三溴化磷(PBr3)，不稳定溴灭火剂，是优选的灭火剂，因为当被释放到火焰环境中时，它通过高温分解产生Br原子，通过与火焰氢原子的反应以及水解产生HBr，并且还因为它具有4艮短的(<1秒)对流层寿命，乂人而不具有平流层臭氧损库毛和全球变暖的潜在可能。不稳、定溴(PBr3)灭火剂是重液。优选地，可以通过使用非可燃增压气体(N2)或部分可溶于该液体的其它压缩气体(propellant)来实现将该灭火剂推进到防火区。推进气体溶于液体中的溶解性还使得液体的凝固点下降，从而降低了灭火系统的最低操作温度。在4元空灭火的特定情况下，-65°。的#:作温度通常排除了^(吏用PBr3的可能性，PBr3在大气压下的凝固点是-45。C。根据亨利(Henry)定律，在给定温度下气体在液体溶剂中的溶解性与气体的分压成比例。换句话说，被溶解的气体的摩尔百分比随着气体压力而增加。气体可卩容在液体中的禾呈度随着气体和液体的化学组分并且还随着溶解温度而变化；其关系由亨利定律系数来定量，这对于物理化学领域的普通技术人员是公知常识。通过将一种材料溶解于另一种材料而使得凝固点或熔点降低，被公知为是与浓度相关的溶液特性。在优选实施例中，选择气态氮的压力，以提供凝固点的下降(下降至小于-65。C),并且提供充足的压力，以将来自其器皿的液体灭火剂推进到飞机飞行壳体所需的全温度范围之上。已经发现大约1.7Mpa(每平方英寸250磅)的压力可以达到这些标准；可以〗吏用不同气体和液体灭火剂的组合，并且这些组合具有可才艮据上述相应的亨利定4聿系-数和ii^液的与浓度相关的特性而计算的工作压力和温度范围。通过增压气体的溶解来降4氐灭火剂凝固点在其它应用场合是特别有用的，在所述其它应用场合中，灭火剂可经历相变，而这种相变会在其它方面显著地增加该运输的复杂性。例如，当凝固点没有下降时，要么必须加热PBr3器皿以防止灭火剂固化，要么需要选择效率较低的灭火剂。这些选择中的任何一种都将增加保护短抢不受火灾损坏的抑爆剂以及支管、阀、和管的重量。在北极、海底、高绵度、以及其它寒冷环境中发现的处于局部封闭空间中的灭火也可/人上述的凝固点降低的方式中获益。灭火剂可储存在器皿中，直到防火区中发现了火灾。为了将灭火剂发送至防火区，推进器可用作改变灭火剂动能的装置，以将灭火剂从器皿输送至防火区。一旦灭火剂处于防火区中，氧化剂和燃料的自然流动可基本承担灭火剂运输的工作。有用的推进器可以是机械的，如弹簧驱动的活塞；机电的，如电石兹线圈驱动的注射器(syringe)或压缩泵(peristalticpump);4b学的，如少暴燃固体气体产生組分；或物理的，如增压的非可燃气体的碰撞或自然流动的文氏管效应。含氯、溴、或碘的材料具有消耗平流层臭氧的潜在可能性(如果它们在对流层中保持到足以-故传输至平流层那么长时间的话)，其中，紫外线日光辐射可释放自由的Cl、Br、或I原子，并且催化臭氧(03)转化成分子氧气(02)。臭氧消耗潜势(ODP)是对于化学臭氧的影响与对于相似质量的CFC13(还被称为CFC-11)的影响的比率。因此，CFC13的ODP被限定为1.0。其它含氯氟烃和含IU匕氢氟烃具有的ODP的范围是从O.Ol至1.0。halon具有的ODP的范围直至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，这是因为它们不含有氯。材料的ODP具有一些不确定性，其原因是不知道精确度非常高的用于大气压下的寿命的数值、化学反应比率、光分解产生率等。因此，表I中呈现的数值是ODP的范围，这些范围是以1987年多数国家签署的并于1990和1992年4务文的MontrealProtocolonSubstancesthatDepletetheOzoneLayer中制订的科学界中一致同意的意见为基础的。类似地，全J求升温潜能值(GWP)是KyotoProtocoltotheUnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange中建立的4旨才示(index),其使得可以对于各种温室气体进行等同比较。它是每多1千克的气体被释放到大气中与等质量的二氧化碳相比较而获得的辐射促进力(forcing)。经过100年，曱》克具有的GWP是21，而氧化氮具有的是310。ODP和GWP两者对于材津牛的大气压下的寿命都是牵丈感的，并且两者都是才艮据国际条约而限定的。GWP对于环境的影响还涉及材料的光学性质，具体地是其吸收和发射红外辐射的能力。表I是臭氧消耗物质的列表，其具有由美国环境保护局得来的对于它们的臭氧消耗潜势的评估。才艮告出了用于这些量中的一部分的范围，这种范围反映了化合物的大气寿命、紫外线光物理性质、和反应动力性质的不确定性。表I:由美国环境保护局确定的臭氧消耗化合物的部分列表，包括对其大气寿命、臭氧消耗潜势、和全球升温潜能值(GWP)的目前的评估。<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>1臭氧消耗的科学评估，2002年更新了GWP和ODP的极限数值(所有更新的ODP是半经'验值，只有CFC-114和CFC-115例外，这两个值是由模型推导获得的)。没有在2002年更新的所有GWP和ODP均为没有改变的1998的凝J直。如可从臭氧消一毛潜势的定义中理解的，诸如推进剂和灭火剂的混合物的臭氧消耗潜势将为其各种成分的臭氧消耗潜势的质量平均。相似地，混合物的全球升温潜能值是其各成分的全球升温潜能值的质量平均。J见在参照图6、7、和8,7>开了一种用于喷气飞才几发动积^豆抢的灭火的优选实施例。短舱是由图6所示的发动机芯部的外表面和图7所示的空气动力外壳所限定的体积。图8所示的普通短抢的防火区是通过两个进口82和两个出口83来进4亍通风的，进口/人飞才几的滑流中抽取空气流，而出口的主要作用是为内部组件提供冷却。在短抢体积内部，各种配件、软管、电缆、和结构是伸出去的，并且如上所述这些部件可产生火焰保持区。在典型飞4亍条件下，这种火焰保持区的实例是副齿轮箱63尾部的空间86。现在参照图9,利用如上所述的计算流体动力学的计算可发现通过防火区的自然流动^各径。图9以截取^见图的形式示出了在进口空气速度为每秒150米的情况下的典型计算结果，其中，进口81、排气口82、和副齿4仑箱63尾部的火焰4呆持区86均对应于图6和图8所示的相同位置。箭头表示流入和流过短抢的空气的方向，并利用箭头长度表示空气的相对速度。现在参照图10,通过将速度场上方的原始坐标结合起来可计算通过该防火区的自然流动鴻4圣。图10示出了这种^各径103的实例，该^各径起始于进口101附近，并在通过下部排气孔102流出之前延续经过竖直中间平面。可能有利的是，系统化地确定包4舌火焰保持区102在内的所有的火焰保持区。来自这些区域的流线进而可按时地向后被结合，以确定喷射点，在该喷射点处，灭火剂将有效地被传输至火焰保持区。流场计算的各种特征(诸如，进口处的紊流、具有进口和排气口的飞机滑流的相互作用、飞行条件的影响、空气流的压缩能力等等)对于流体流动和空气动力学领i或的普通4支术人员来"i兌是^^知常识，并且4皮4葛述在正夫见i仑文中，例i口，JohnTannehill、DaleAnderson、禾口RichardPletcher的ComputationalFluidMechanicsandHeatTransfer(Philadelphia:TaylerandFrancis)1997(ISBNl-56032画046-X)或D.J.Tritton的PhysicalFluidDynamics(Oxford:ClarendonPress)1988(ISBN0198544936)。现在参照图11a和llb，两个一见图中示出了，沿流线lll到达火焰保持区110的五条自然路径，该流线向后净皮结合到发动机支架112附近的区域，从所述发动机支架处，被喷射的灭火剂将被传送至火焰。对于防火区内的每个火焰保持部可重复所述的过程，并且可以确定一个或多个用于灭火剂的喷射点。在该具体的防火区中，发现包含灭火剂的器皿113的靠近支架安装区的位置有利于喷射抑爆剂，并利用自然流动路径将其输送至防火区内的所有火焰保持区。将纱线捆到实际发动机内表面并进而在各种进口流动条件下对纱线的方向进行照像。在实际短舱固定位置中的火焰所产生的烟的可^M匕还可用于确i人防火区自然流动^各径的确定是否正确。对于自然流动5^径和火焰保持部的分析使得灭火剂喷射点的数量和位置优化了，以确保抑爆剂从最少数量的喷射点发送至所有的火焰保持区。例如，在具体的发动才几短论的情况下，通过分析已30经示出了并通过试-验已经—验i正了标号112附近的单个点足以抑制短艙内的所有火焰。现在参照图12，示出了典型增压飞枳4几舱中的灭火。发动4几压缩机的排出空气在通过阀121进入机艙122的占用区域之前#1过滤和润湿。一自然流动跟随着路径123,该路径从占用区域开始，通过电子设备和电池盒124，进入位于机舱地板下方的电气槽(electricalchase)125，并最终通过排》丈到外部空气的压力控制阀126。防火区123和124中的灭火4吏用自然流动来将灭火剂,人由诸如标号127表示的喷射或灭火剂排放点输送至每个火焰保持区，这消除了利用灭火灭火剂溢流整个才几艙的需要，这种溢;危对于4立于该处的人员可能是危险的。随着飞机机抢具体设计的不同，该几何结构和火焰保持区将变化，从而可能需要多个喷射器。使用自然流动路径将灭火剂分散到火焰保持区中，改进了灭火效力，并降低了灭火系统的尺寸和质量。现在参照图13，示出了用于在管道中灭火的技术。管道中的自然流动可由鼓风机在管道进口处、出口处、内部位置、或这些位置的组合所驱动。通过管道的且沿由标号133表示的一般方向的自然流动受到诸如法兰131、螺钉、弯曲处、结合处、T形物等的隆凸的影响。如果管道中出现燃料源的话，位于这些隆凸下游处的空间可用作火焰保持部134。该燃料可采用的形式是，烹饪炉上方管道中的凝固油脂，用于给储存箱通风的管道中的可燃蒸气、半导体制造厂中的由泄漏而来的摩擦起火的气体、石化精练厂中的可燃材料等等。通过该口132并沿与主流动133相反的方向，可4吏灭火剂135进入或喷射到自然流动中，并4吏其目标直接朝向火焰保持区134。这种反流动喷射使得从自然流动传递来的动能用在了灭火剂流中，以降低灭火剂的速度，并增加灭火剂在火焰保持区134附近滞留的时间。才艮据空气再循环以及燃料的可获得性，可计算、测量、和确定管道中的流场以及每个潜在的火焰保持区。参照图1和2,预计隆凸下游的再循环可能是管道内的火焰保持区。图13示出了喷射点132以及使用自然流动以确保灭火剂穿过火焰保持区并最长可能时间地保持抑止浓度的方向。具体地，位于隆凸下游的灭火剂的与主流动相反的方向导致了与再循环区域相反的动能以及通过管道内的自然流动而引起的灭火剂的减速和再加速。现在参照图14，使用沿自然流动路径的喷射也可抑止通风箱中的火。这种箱体可以是用于可燃材料储存的，但也可以是容纳诸如计算机服务器、通信切换装置等的电气火电子部件的箱体。图14中示意性地公开了这些结构，并且这些结构在流动、点火、和燃料条件的细节上可不同于短艙的实例。在该图中，由风扇141沿诸如140的自然流动^各径来推进空气，-使其在通过多个排气口142而/人箱体出去之前围绕在各种电路板、变压器、和其它潜在可燃部件周围。进行有效的通风，以防止可燃烟尘聚积，并且还能对通向箱体内部自然流动的且受到热传导、热对流、和热扩散的电气部件进4亍冷却。从前述讨论中可清楚知道，可利用计算和试验流体动力学结合的方式来完成对于火焰保持区和自然流动路径的分析。可以确定火焰保持区位于诸如塑料绝缘件、存放的液体燃料、可燃蒸气等的可燃材料附近，接着，可使用将灭火剂输送至这些区域的自然流动来确定用于灭火剂145的喷射点和条件。现在参照图15,箱体和管道的组合可与诸如化学实验室中4吏用的烟尘罩略有不同。位于罩151工作表面上方的且通过节气阀进入可能是弯曲的管道154的、再进入鼓风机155的并通过烟囱156到达大气的自然流动，可用于将灭火剂输送至火焰保持区。图15中，在标号157处的灭火剂喷射利用来自鼓风才几155的^皮驱动流动，以便于为节气阀153与烟囱156之间的区域提供灭火，这是因为根据本发明，系统的自然流动分散灭火剂。现在参照图16，灭火还可用于具有燃料161的燃料箱的局部封闭空间中。燃料箱中的自然流动路径主要是传送性的，但是通常也可出现减压阀、或排放口164和用来填充箱体的开口163。燃料箱上方的空气(有时称为缺量(ullage)162)^皮处于液体温度的燃料蒸气充满，从而用于燃烧的反应物通常是氧气。如果由于火花或气体点火源使得燃料箱起火，则所产生的热将使气流165对流；这些流动以及通过减压阀164的流动是对于燃料箱的自然流动，并且诸如标号166的适当位置处的灭火剂喷射可利用这些自然流动，以将灭火剂输送至可能是火焰保持的区域中。在所述构造中，使用了在被引入防火区时会产生催化有效物质的反应剂。在纟笨测到着火之后，可通过喷射口将该灭火剂/人容器或器皿中推进到防火区。参照图17，器皿175可位于防火区外部并通过管、管^各、或法兰176连4妾至该防火区。将灭火剂推进到防火区的自然流动171中，从而将其净皮发送至火焰保持区174，在该火焰保持区174中，再循环和燃并+流^v标号173处附着火焰。现在参照图18，包含反应剂的器亚185可容纳在防火区内部，这是一种消除了对于管、管路、或法兰的需要并一^:会产生较低重量、体积、和复杂性的方法。在该附图中，通过阀和喷嘴186,灭火剂从器皿185喷射到自然流动^各径181上，该自然流动3各径181是通向由来自标号183处的燃料流所润湿的火焰保持区184的。灭火剂利用推进器而进入自然流动路径的喷射趋向于使自然流动产生动力，以将灭火剂输送至火焰保持区。当可能希望将能获得的灭火剂都喷射到这些自然流动路径中时，几何结构、喷嘴设计、流体动力、和气体设计标准的一些限制可能会导致，没有将全部的灭火剂都分散到通向火焰保持区的自然流动路径中。待被分散到通向火焰保持的自然流动路径中以有效抑止火焰所需的灭火剂的量可耳又决于灭火剂。优选地，重量上至少10%的存在于喷嘴中的灭火剂可直接分散到自然流动3各径中，该自然流动路径用于将灭火剂输送至火焰保持区。优选地，重量上至少50%的存在于喷嘴中的灭火剂被直接分散到通向火焰保持区的自然流动路径中。最佳地，重量上至少75%的存在于喷嘴中的灭火剂可被直接分散到通向火焰保持区的自然流动^各径中。3见在参照图19，包含有增压气体193以及々包和;容解在灭火剂液体192中的气体的器皿可通过阀191和小段管道197而与反应器隔开。箭头表示防火区195中的自然流动，并且参照图2,进入流动的隆凸可通向火焰保持区194。灭火剂;故示出为是沿火焰保持部194的方向并与主流动方向相反i也^皮4,进。这种布置在动能上是与主流动相反的，这使得灭火剂可穿过火焰保持区。另外，来自主流的动能传递首先是緩慢的，接着，将使被喷射的材料的方向倒转。结果是，灭火剂在火焰保持区197附近停留的时间可被最大化，并且使得灭火效力最大化。二见在参照图20，可以y使用通向火焰4呆持部的自然流动^各径，以通过文氏管力将灭火剂从其器皿中吸出。喷嘴沉浸在强自然流动201中，-使得喷嘴202的前部出现压降，这会通过阀203将灭火剂从器皿204中吸到自然流动中。这种方法在大气压下利用灭火剂器i204来工作，并〗吏用文氏管力作为反应灭火剂的4,进器。如前所述，在本发明的操作中希望能够确定火焰保持区和灭火剂喷射的位置，以4是供到达这些区域的自然流动路径。现在参照图21至图26，/>开了用于探测灭火系统的冲支术，所述灭火系统的类型是，将反应输送灭火剂(诸如PBl"3)喷射到流动路径中，以将诸如HBr的催化灭火剂发送至火焰保持区，以实现灭火。具体地，选择试验灭火剂，该灭火剂是由流动3各径以基本相同方式作为4皮运输的催化灭火剂而运送的。试验灭火剂可以在大致相同的喷射点处作为可以被喷射的反应运送剂而被喷射的。接着，可才笨测试-验灭火剂在火焰保持区中的出现，以确定通过通向火焰保持区的流动路径而发送的催化灭火剂的量是否足以灭火。为了灭火，临界量的催化灭火剂分子必须出现在围绕火焰保持区的体积中并持续足够的时间，从而可发生足够的催化反应，以实现灭火，所述灭火的方式是，例如，阻止足够量的》文热反应，以将燃料温度将至其燃点之下。催化灭火剂的每个分子可阻止很多放热反应，这是因为催化剂的分子不会因为阻止了一个或多个放热反应而受到破坏。为了使灭火可根据燃烧条件(诸如燃料和氧化剂的组分和流动速度以及火焰4呆持区的几何结构)而改变，在火焰保持区中必须出现临界数量的灭火剂分子并且该分子必须出现一定时间。而且，可能存在为了阻止具体火焰保持区中的具体的火而必须出现的催化抑止分子的绝对最小量或临界量，但是当所出现的这种分子的凄t量增加时，灭火所需的时间可能减少。即，当^f崔化抑止分子的量或数量增加时，催化抑止分子必须出现在火焰保持区中以实现灭火的时间的最小量减少。可以以;f艮多不同方式来表示灭火所需的催化灭火剂的量以及时间。所需的催化剂的量可以表示为分子数量，或者更方便地，表示为催化剂的质量。为方便起见，灭火剂量通常表示为每单位体积的灭火剂量或质量，利用诸如"密度"和"浓度"的术语，其可具有的量纲是质量/长度3。术语"通量"可用于表示穿越火焰保持区的灭火剂的量或质量，其为时间的函数，并且具有的单位是质量/(长度2*时间)。通量等于单位为长度/时间的流动的局部密度和局部速度的乘积。3L或口可用于限定一特定面积，；故限定的济u动可通过该特定面积，并可具有诸如量纲为长度2的面积单位。通过口的质量流速是通量和单元面积(诸如孔或口)的乘积，流动通过该孔并可具有的单位是质量/时间。术语剂量可表示质量流对时间的积分，或者等于通量乘以面积并对时间的积分。剂量具有的单位是质量，并表示穿过限定区域或体积的诸如催化灭火剂的材料的总量。剂量率可以是剂量对于时间的微分，或者等于通量与面积的乘积，或者等于质量流速。剂量率具有的量纲是质量/时间。通过干扰在燃烧期间发生的热产生或放热化学反应而减少在火焰保持区中释放的热量，使得阻止燃烧的催化灭火物质确实起到了作用。临界密度或浓度的催化灭火剂以及临界质量流速或剂量流速的催化灭火剂的出现，用于实现灭火。这些量的数值及其等同物具体地耳又决于燃津牛和氧化剂的组分以及流速，还取决于火焰保持区的几4可结构。换句话说，虽然每个催化灭火剂分子可阻止很多个放热反应，以制服或阻止足够多的放热反应，以实现灭火。即，催化灭火剂必须以一定浓度或密度出现在火焰保持区的体积中并持续足够时间，以实现灭火。这可被描述为对于临界质量的催化灭火剂出现临界时间长度的需要，以能够进行灭火。临界质量与临界时间的配量可以被称为临界剂量率。现在具体地参照图21，结合以局部截取视图示出的喷气发动扭^短舱250来描述灭火的实例。喷气发动4几252安装在短艙250内部，并且在其表面上包括各种障碍物254，诸如管道、管路、和上文中结合图6、7、和8详细所述的其它结构。在正常才喿作中，将为示为发动机空气256的空气的大体流线拉入到发动机252中并与位于发动机内的以及从发动机排出的燃料相结合，以产生推力。根据喷气发动机以及操作条件，空气流256可在高速下流动，例如，每小时300knot或海里。另夕卜，小得多且慢得多的空气流可穿过位于发动机252与短舱250之间的基本为圓柱的空气空间251。可以在10或25knot下流动的这种空气流的一部分为示为是自然流动路径258。流动路径258的路径可部分地受到被表示为障碍物254的各种结构障碍物的阻碍，并因此可能不是直线的。对于朴灭发动才几工作期间内发生在空气空间251中的火来说，灭火系统是有用的并且是被需要的。才艮据出现在空气空间251内部的诸如喷气燃料的燃冲+源以及诸如流动^各径258中的空气的氧化剂，这种火灾可能发生在多个位置处。可将每个这种位置认为是火焰保持区，在该火焰保持区中，火或火焰可在发动4几着火期间出现在每个这样的位置中。火焰保持区(诸如靠近空气空间251的入口的火焰保持区262或靠近流动路径258的出口的火焰保持区264)的体积可净皮i人为是/人喷气发动才几252的外表面向短舱250的内表面延伸的基本圆柱形状。围绕火焰保持区262的火焰保持体积的高度在图21所示的火焰4呆持区262的一^殳侧一见图中是可见的。围绕火焰保持区264的火焰保持体积的直径在也由图21所示的火焰保持区264的一^l殳俯一见图中是可见的。围绕每个火焰保持区的体积的精确形状不是关键的，但是它有助于了解火焰保持区的体积，以便于设计并实现灭火系统。如以下参照图24和25更详细描述的，传统灭火才支术使用了溢流或倾注的灭火系统。图21所示的用于在喷气发动机短舱250中灭火的溢流第一灭火系统需要分散灭火剂，使其溢流发动机252与短舱250之间的整个空气空间251。这种灭火技术需要大量的灭火剂以及溢流空气空间251的装置。虽然单个或甚至几个喷射点可用来溢流空气空间251，但是从更多数量的喷射点在整个空气空间251中获得所需浓度的灭火剂所需要的时间将减少。传统灭火系统的要求是，在获得完全溢流之后，箱体必须在特定时间长度内(如，6秒)保持-f皮溢流的状态。传统倾注式灭火l支术通常要求，待^皮施加到每个火焰保持区的灭火剂流需要保持充足的时间以进行灭火。这种方法趋向于需要多个灭火剂喷射点，并且在不要求诸如喷气发动机短舱的目标为实际燃烧的情况下，4艮难进行试-睑来确定灭火的效力。通过<吏用反应运送灭火剂和/或催化灭火剂可以改进传统的溢流和倾注式灭火纟支术。如图21所示，并如下所述，反应灭火系统通常需要少4艮多的灭火剂以及相对较少的喷射点来实现灭火。另外，一旦已经确定了火焰保持区和空气流动^各径的话，可以在无需进行^皮坏性实际着火的情况下，对反应灭火系统进行试验。具体地，为了沿自然流动路径258熄灭由火焰保持区262表示的火，有必要将足量的灭火剂有效物质沿^各径258输送，从而使临界质量的有效物质分子在围绕火焰保持区262和264的体积中都出现足够长的时间，以通过催化地来进4于灭火。可以适当地设计反应灭火系统，从而具有被上述临界质量多很多的催化灭火剂，以便于提供安全因素。待由反应灭火系统发送的全部灭火剂传统上可表示为,皮发送的质量与溢流型灭火系统所需的质量相比4交的增量的形式。可以相4言，处于10%至100%之间的质量增量对于火焰保持区最顺风方向来说是适合的，而50%的增量，或更优选地大约75%的增量，是^皮希望的。例如，在喷射点260处净皮喷射的诸如PBr3的反应灭火剂的脉沖在喷射点260处通过与空气^各径和/或空气空间251内表面上的湿气反应，几乎立即释放HBr分子。如果喷射点接近诸如火焰保持区的38热源，则由于特别的热所引起的反应也可释放一些Br分子。HBr(和/或Br)分子将沿流动路径258被运送到围绕火焰保持区262的体积中。在点260处喷射的PBr3脉沖必须以特定质量流速坚持足够长的时间，乂人而在沿流动^各径258运l餘期间，至少临界质量的HBr(和/或Br)(即用来在围绕火焰保持区262的体积中催化抑制足够多的放热反应以将温度将至燃点之下的足量的分子)出现在围绕火焰保持区262的体积中并持续临界时间(即，完成》丈热反应的所需催化抑制的足够长的时间)，以实现对于火焰保持区262中的任何火的熄灭。但是，火焰保持区264基本位于顺风方向，即，进一步沿着流动^各径258，乂人而^皮发送至火焰保持区264的催化灭火剂分子将在晚些时候到达并具有较低的浓度或密度。在点260处^皮喷射的PBr3的月永冲持续时间可必须净皮延长至超出火焰保持区262灭火所需的时间，以〗更于使^皮发送至围绕火焰保持区264的体积中的临界质量的催化分子保持足够的临界时间，以熄灭该火焰保持区中的火。应该重点注意，利用反应灭火系统，施加于单个喷射点的灭火剂的单个脉冲可导致多个火焰保持区中的一处或多处或熄灭，乂人而需要比传统溢流或倾注技术所需要的少得多的体积和低得多的复杂性。还应重点注意，诸如PBr3的反应灭火剂可成功地与倾注或溢流4支术以及以下结合图24和25所示的反应灭火技术一起使用。在特定状态下，可以希望爿夸反应、溢:流、和倾注灭火^支术的一些组合与反应灭火剂一起使用。还可能是有利的是，通过与用于确定浓度和时间相关数值的溢流灭火剂的传统:探测相似的方式，在不采用通过熄灭实际的火而在试验中造成本质的破坏的情况下，来探测反应灭火剂运送的效力。如下参照图22至26更相似描述的，通过喷射诸如Kr的其它材料的分子(其具有与该灭火剂(即HBr)的主要有效分子相同的运输特性)，可以实现对于诸如PBr3的反应灭火剂运送的纟笨测。现在参照图22，作为反应灭火剂可用于其中的多种不同结构构造中的一个示例形式，试马全室206包4舌室进口208、室出口210、以及第一和第二火焰4呆持区212和214。灭火剂流动蹈4圣215是自然流动路径，其被选择以便与通过阀217、通过管和/或管道218和/或喷嘴220提供的反应灭火剂一起使用，以熄灭发生在火焰保持区212和214处的火。为了探测经由喷嘴220而分配到3各径215中的反应灭火剂的有效分配或输送，经由阀217将试验灭火剂216供应给管218。阀217是具有动力纟喿作件的阀，诸如电#喿作或液压#:作的阀，可以以脉沖方式操作该阀以在预定时间期间内从箱体发送试马全灭火剂216。通过与火的环境(具体地是火焰保持区212和214周围)发生化学反应，反应灭火剂用来产生催化效力的灭火材料。例如，用于试验室206中的诸如PBr3的反应灭火剂将与空气中以及箱体内部的表面上的水分进行反应，以产生作为有效物质的HBr，该有效物质将催化地石皮坏火焰Y呆持区212和214处的火焰化学反应，以进行灭火。如果HBr气体在具有充足密度的条件下出现在火焰保持区并持续充足的时间，则火将被完全抑制。反应剂PBf3与表面上的或环境空气中的水分迅速反应，以根据以下化学式而产生HBr气体<formula>formulaseeoriginaldocumentpage40</formula>在50%相对湿度时，该反应在87毫秒内完成63%。优选地，利用具有类似于HBr气体的特性的非反应试验灭火剂216,而不是一皮分布的PBr3灭火剂，来4罙测灭火剂的分布。即，为了^笨测反应灭火剂灭火系统，应该选择试-验灭火剂，-使其具有与乂人反应灭火剂释放的有效物质相似的特性，而不是具有与灭火剂本身相似的特性。这样，该^笨测可以确认临界质量的有效物质是否^皮发送到了适当的区域并持续至少灭火所需的临界时间。已经选4奪氪气(Kr)作为适当的用于PBr3的非反应替^物，或试验灭火剂，这是因为Kr的流体动力学特性，即控制沿流体路径215的运送的特性，类似于PBr3反应灭火剂的HBr有效物质的特性。这样的特性可包括密度、分子重量、速度、导热性、和扩散性。表I将HBr的流体动力学特性与包含Kr的各种原子气体的特性相比较。但是，当选择替代物时，可以考虑在防火区不进4亍反应并且具有与有效物质相似的流体动力学特性的任何分子气体。(卣化的或非卤化的)^友氢化合物或简单的氧化物(CO、S02、NO、C02、N20)是可6气体的实例。表I:HBr和非反应^,^物的流,体动力学特性特性单位HBrXeKrArNeHe分子量g/mol80.912131.383.84020.1794密度kg/m33.4405.5843.5501.6700.8530.169热容(Cp)kJ/mol0K0.0290.0350.020O細0.021O扁粘度毫泊0.1710.2110.2330.2100.2970.186导热率mW/m0K8.9105.1928.83416.36045.800142.640扩散系数(空气)cm2/s0.4280.3400.4630.6721.4533.105在试验期间，试验灭火剂216(诸如Kr气体)可储存在增压储液器内，并且用作用于在防火区内的(具体地是试-验箱206的局部封闭空间中)灭火剂(诸如HBr)的运送的可试-睑替代物。通过使空气流过诸如进口208的进入孔并流到i者如出口210的排气口，来为箱体206通风。空气流与未示出的隆凸和边界相互作用，以子阿试-验箱206中形成一个或多个火焰保持区，诸如火焰保持区212和214。灭火剂流动^各径215可以^皮选纟奪成用来分配灭火剂，并且在这种情况下，用来通过/人第一火焰<呆持区逆风地在喷射点处进4亍的灭火剂喷射来分配替代灭火剂，即试-验灭火剂216。探测器222通过管道224对来自火焰保持区的气体进行取样。试-验灭火剂216通过气阀217的"永沖才喿作而^皮施加，并且通过管道218^皮引入到灭火剂喷射区域221。可以利用喷嘴220将管道218盖住，以引导试-验灭火剂216的流动。通过阀217施力o的试一验灭火剂216的脉沖的特征可以在于，持续时间、质量流速、和速度分布。为了试验的目的，对试-验灭火剂216的脉沖的持续时间、质量流速、和速度分布进行选择，使其与为了使用在反应灭火系统中的目的而用于催化灭火剂中的脉沖相匹配。这种匹配是很重要的，因为任何一种灭火剂的喷射改变了封闭空间中的压力，并因此改变了通过进口208和出口210的流动。在试-验期间，诸如氪气(Kr)的试马全灭火剂216通过沿自然流动路径或流线(诸如灭火剂流动路径215)的水平对流并通过越过它们的扩散而从喷射点221被输送。由阀217经由管218和喷嘴220(如果使用的话)被发送至喷射点221的试验灭火剂216的每个脉冲可进而从火焰保持区212和214通过管道224并利用探测器222被取样，以确定作为时间函数被发送的试验灭火剂216的密度。在被发送至喷射点221的试验灭火剂216的每个脉沖的脉冲宽度和密度与在每个火焰保持区被取样的试验灭火剂216的作为时间函数的密度之间的相互关系可以用于对经由灭火剂流动路径215到达每个火焰保持区212和214的试验灭火剂216的分配和运输的效力进行量化。42对于变化的喷射条件，上述4吏用过程可以重复，以确定不同喷射质量、质量流动、和脉冲瞬时4仑廓的效果以及喷射位置、喷嘴结构、火焰保持区位置、通风以及其它条件的变化。具体地，可以利用一系列试-验来形成试-验灭火剂分配矩阵，以帮助_没计灭火系统的反应剂的分布。一旦试验完成并进行了分析，可利用反应抑制运送灭火剂来替^C试-验灭火剂216，该反应抑制运送灭火剂产生具有与试-睑灭火剂相同的运送特性的灭火剂。现在参照图23，可以对用于在具体火焰保持区(诸如区域212)处取得的样品的探测器输出228进行分析，以确定被运送至每个火焰寸呆持区的试马会灭火剂216的作为时间函凄t的密度。可以将该密度4仑廓与^皮喷射到喷射点221的试-验灭火剂力永冲226相比较。具体地，试验灭火剂脉沖226起始于时间t0,终止于时间tl。氪气脉沖所具有的持续时间、质量流速、以及速度分布被选^^为与反应灭火系统可能具有的相应性质相匹配。试验灭火剂脉沖226的密度具有特定值dl。通过对于图1所示阀217的4喿作进行i殳定可以确定这些值，或者通过使用基本到达喷嘴220或喷射点221附近的附加管道224可〗果测这些^直。才笨测器228示出了，在可能处于时间tl之前的某一具体时间到达诸如火焰保持区212的探测点的试验灭火剂216的可探测浓度或密度。探测器输出224在密度上达到峰值，并进而随着时间下降。探测器输出224可用于确定是否为给定系统结构发送了临界质量的催化灭火剂并使其持续在每个火焰保持区灭火所需的临界时间。这种技术还可用来探测系统可能的变化，以研发出结果矩阵。例如，结果矩阵可以在经-验上用来确定最佳喷射条件。优选地，可使用计算流体动力学来对试验灭火剂216的运送建模，并因此也能对防火区内的催化灭火剂的运送建4莫，乂人而利用稀疏试-睑矩阵可以有效确定最佳喷射条件。计算流体动力学还可用来才全查催化灭火剂与试验灭火剂的流体动力学特性(如扩散性、密度)之间的微小差异的效果。现在参照图24，示出了用于溢流型抑制系统的溢流或催化灭火剂234在溢流室232中的应用，以<更于示出并比4交与反应抑制系统的区别，而对于该反应抑制系统的试验已经参照图21在上文中描述了。尽管传统溢流型灭火系统通常不确定火焰保持区或利用火焰保持区的确定结果，但是为了描述方便，图21所示的火焰保持区212和214是重叠在溢流室232上的。在4吏用中，溢流灭火剂234经由阀217而从溢流剂罐230释放并持续预定量的时间。对该时间以及罐230中的压力和溢流灭火剂234的特性进行选择，以提供预定填充液位的溢流室232的溢流，诸如已经到达的液位236。填充液位236可表示溢流室232的100%的内部体积。通过在溢流灭火剂罐230中4吏用催化抑制或优选地通过在溢流灭火剂罐230中使用反应运送灭火剂并将该灭火剂引入到以下环境中，4吏得可以利用催化灭火剂来4吏用溢流型灭火系统，在所述的环境中，反应运送灭火剂在相对于防火区上游位置处产生催化灭火剂。例如，如果在溢流灭火剂罐230中^f吏用PBr3，则充分的水分从大气或其它源净皮引入到阀217,或优选地引入到管或管道218，或更优选地引入到喷嘴(如果使用的话)中，以便于释放催化灭火剂。在希望降低溢流灭火剂罐240所需尺寸或重量的情况下，这种技术可能是特别有用的。用于诸如Halon1301的溢流灭火剂的传统纟罙测通常用来确定溢流灭火系统是否提供了预定标准水平的浓度。例如，用于喷气发动才几室的FAA标准目前需要大于6%体积的溢流灭火剂，多于在分立^f立置处测;得的一半。深测器222以及一个或多个管或管道224可用来进行这些测量。上述用于探测溢流灭火剂在溢流室232中的有效分布的探测技术，在纟笨测上面参照图22所述的反应灭火系统时可能是无用的。现在参照图25，喷射室238可用来利用传统倾注灭火剂或催化灭火剂倾注灭火系统，并且在图中具有重叠于其上的火焰保持区212和214，其原因上文已经讨i仑过了。在倾注灭火系乡充中，经过管218和阀217从喷射剂罐240提供一个或多个第一灭火剂的倾注，通过一个或多个倾注喷嘴242将这些倾注引导到预期的防火区上，诸如防火区244。防火区是有希望的典型火中封闭出所有预期的火焰的一区i或。在这里^皮示为是防火区244的火在其蔓延、空间范围、和强度上是变化的。通常，通过探测以确定火的实际熄灭来进行对于倾注灭火系统的探测。可以控制用于设置并熄灭统计上数量很大的这些火的费用，特别是当局部封闭空间包含诸如涡轮发动机、通信转换装置、计算机系统、飞行装置等的贵重设备时。通过在倾注灭火剂罐240中4吏用催化灭火剂，或优选地，通过在倾注灭火剂罐240中l吏用反应举ir送灭火剂并—寻该灭火剂引入到^口下环境中，使得倾注型灭火系统可与催化灭火剂一起使用，在所述环境中，反应输送灭火剂在相对于防火区的上游处产生催化灭火剂。例如，如果在倾注灭火剂罐240中使用PBr3,充足的水分可从大气或其它源;故引入到阀217，或优选地引入到管或管道218，或更优选地引入到喷嘴240中，以便于释放催化灭火剂。在需要降低倾注灭火剂罐240的所需尺寸和/或重量的情况下，这种技术可能特别有用。用于纟笨测溢流和倾注灭火系统的冲支术不直4妄用于纟果测反应灭火系统。45首先，在防火区中不通过化学反应来消耗诸如Halon1301、HFC-125(C2HF5)、C02等的传统溢流灭火剂。通过水分、氧气、表面、热量、或由着火产生的化学物质并借助于防火区的环境来传输反应灭火剂。溢流浓度仅由封闭环境中的流体动力学特性决定，然而反应物质浓度还受到防火区中的化学反应的影响。而且，溢流系统祐没计成在整个封闭环境或箱体中逐渐形成均匀浓度。在整个溢流系统中经常使用具有喷嘴、管、和其它分配装置的复杂总管。相反，反应系统被设计成在封闭环境中利用自然流动以将反应物质优先输送至火焰保持区。由于并非所有的位置都可能程度均等地支持燃烧，因此，对比溢流系统所需的灭火剂来i兌，反应系统易于实现利用较少质量和较少体积的灭火剂进行灭火。同样，探测倾注灭火系统是非常麻烦且价格昂贵的，这是因为该:探测必须在熄、灭实际着火之后才能进4亍。现在参照图26，但是有利并且重要的是，能够至少通过设定最小标准来量化反应灭火系统的效力，由此可探测灭火剂的分布。同样，也是有利并且重要的是，能够将用于不同类型的灭火系统(诸如溢流和反应系统)的标准进^f亍比專交。示出了，在图23上方所示的作为密度和时间函数的反应试验灭火剂脉沖226和产物反应灭火剂探测器输出228叠加在溢流试验灭火剂脉冲240和溢流灭火剂探测器输出238之上。为了讨论的目的，假设，上述的FAA标准提供了满意的灭火(其中，溢流灭火剂脉冲240很长，足以提供持续半秒时间的体积占6%的灭火剂)，很清楚，在通向火焰保持区的流动路径中产生持续半秒时间的至少6%体积的等同反应灭火剂脉冲可能需要的灭火剂显著地少于溢流所需的灭火剂。溢流灭火剂脉冲必须溢流整个箱体，而反应灭火剂在无需溢流整个箱体的同时仅需位于火焰保持区附近并持续等同的时间。而且，4艮据由反应灭火系统所保护的环境的构造，如图21所示的反应灭火剂或试验灭火剂216的脉沖可用于熄灭一个以上的火焰保持区处的火。例如，沿灭火剂流动^各径215净皮首先带到火焰^f呆持区212附近的反应或试验灭火剂的脉冲将接着被沿路径215进一步带到第二火焰保持区214。虽然为了满意地熄灭两个火焰保持区(而不是一个)处的火，可能需要该脉冲持续一定程度地较长的时间，但是，反应灭火剂所需持续时间或脉冲停留时间还是会比熄灭一个火焰保持区处的火所需的脉沖停留时间的两倍要少得多。进一步地，反应灭火剂还具有优于溢流灭火剂的其它优点，这是因为反应灭火剂与防火区环境进行化学反应以产生催化有效抑制材料。例如，如上所述，反应灭火剂PBi"3与水分反应以产生HBr气体，该气体通过催化干扰火焰化学反应而灭火。催化作用(其中，一个分子可容易地转换几百万个火焰反应)仅微弱地依赖于催化剂的浓度。因此，通过浓度显著较低的诸如HBr3的催化灭火剂并持续半秒或更短时间，可以才是供由溢流灭火剂体积的6%的等同灭火剂(诸如Halon1301)并持续大于也是半秒时间所提供的等同灭火效果。例如，如上所述，与溢流型系统相比较，乂于于反应灭火系统的4軒量标准可以是，要求反应灭火剂能够发送最少110%至200%(更优选地是150%至175%)的催化灭火剂到火焰保持区并持续相同时间长度。现在参照图27，其示出了图21所示的喷气发动才几短舱250、空气空间251、和喷气发动机252的变型一见图，其中，火焰保持区262和264沿着流动3各径258，该流动i各径乂人通常^皮示为进口266的第一进口进入防火区并在通常被示为出口268的出口处离开。诸如空气空间251的防火区具有一个以上的进口和出口，并且因此具有一个以上的流动路径。经由进口272进入空气空间251并经由出口274离开空气空间的流动^各径270被示出作为附加流动路径的一个实例。流动路径270也可具有多个火焰保持区，诸如区域276和278。附加流动i各径也可经由相同进口和/或出口进入和/或离开。例如，流动^各径271也可经由进口272进入并经由出口274离开，同时沿着与流动路径270部分不同或完全不同的路径。如图所示，流动3各径270和271在汇合点270结合，并,人该处开始汇合在一起流动以经由出口274流出。如所示，流动i各径271包括火焰4呆持区277。诸如区域272、264、276、277、和278的火焰保持区处的火释方文燃烧产物，其包含热和光的辐射、诸如C02、H20的气体和燃料燃烧产生的其它化合物、以及烟尘颗粒。为了探测火焰保持区处的火，必须纟笨测这些燃烧副产物中的一种或多种。一种方法可以是，在防火区内的每个火焰保持区最近的位置处设置探测器。例如，可以分别将火灾^t笨测传感器280和282设置在火焰保持区262和264附近，以使j冢测和判别这些区域中的火。<旦是，气态和颗^M匕的副产物可以通过沿防火区内的可确认流动路径的自然流动而传输。因此，可将诸如传感器284的单个火焰探测传感器设置在出口268附近、短抢250内部或外部，以探测其流动路径在该出口处离开的任何火焰保持区中的火。具体地，如所示，通过传感器284可探测火焰保持区262和264中的任何一个区i或或两个区i或中的火。类似地，如果来自一个以上的火焰4呆持区的自然流动彼此交叉，那么》t置于交叉位置附近或下游处的单个传感器3寻感应来自这些火焰保持区中的任何一个区域的燃烧副产物。如所示，流动路径270和271在汇合点273处交叉，使得来自火焰保持区276、277、和278的流动路径都在汇合点272处交叉。因此，^皮置》文在汇合点273与出口274之间的火焰探测传感器286可用来纟笨测沿在汇合点273处交叉的流动^各径270和271的所有火焰保持区处的火。具体地，可通过火焰探测传感器286探测火焰保持区276、277、和278中的一个火多个区i或处的火。类似地，如果单个纟果测器^皮》文置于相应自然流动^各径的交叉点附近，则其可对来自三个或更多个火焰保持区中的燃烧气体和烟尘进行取样。在复杂的防火区中，可以存在非常多的火焰保持区，从而为每个火焰保持区均提供探测器使得复杂性和费用很高。使用防火区中的自然流动时(其中，可以通过计算流体动力学模拟或流动可见化试-验可以发现该自然流动)，例如，可以将纟果测器相对于火焰〗呆持区的比率设置成小于1，并且优选地小到1除以火焰保持区的数量。此后一范围所对应的情况是，设置单个纟笨测器来探测防火区内任何火焰保持区处产生的烟尘或气体。由于防火区内所有点都最终与出口268和274中的至少一个相连接，所以^艮明显，位于每个出口处的4罙测器将提供对于防火区中的任何火的感应。但是，这样凄t量的4笨测器可能无法以能够实现优化的空间和时间上的充分的分辨力来感应所有火焰保持区中的火。换句话说，对于传感器数量和位置的选择还需要考虑剩余情况、响应时间、和防火区中的着火位置，其中，所述传感器是利用自然流动将燃烧产物传输至传感器的。在探测器的数量比火焰保持区的数量多一个或小于火焰保持区的数量时，来自每个探测器的信号可提供火焰保持区中的一部分火焰保持区处的与通向特定火焰保持区的自然流动相关的着火信持区的发送。4尤选i也，灭火剂是反应灭火传-llT剂(reactivesuppressanttransportagent),其沿自然流动路径传送以将催化作用的灭火剂原中:、、、、'、-、'、、一可以由用于4喿作者的可一见显示来^是供对于防火区中的一部分火焰保持区处的着火^罙测，接着，由才喿作者来决定哪一部分的灭火系统将释放。优选地，对一部分火焰保持区进行取样的火焰^笨测器与逻辑电^各相连，该逻辑电3各自动地装备或释放一个或多个反应灭火系统，使其将灭火剂发送至相同部分的火焰保持区中。具体地，可以提供探测显示器/灭火控制器288，并使其连接至火焰探测传感器(诸如传感器284和284)，以探测空气空间251中的火并自动将灭火剂提供到空气空间251中的火中，同时提供火焰探测的可视显示和记录以及灭火^f于为(如果需要的话)。探测器的特性随着需要4果测和熄灭的火的特性而变化。例如，燃料充足的碳氢化合物的着火将产生大量的烟尘，公知可由光散射或光迁移(lightscattering)探测来实现对于烟尘的探测。碳氢化合物量少的着火可产生较少量的烟尘，但产生大量的CO和co2，可以通过红外吸收、质量光i普测定法、喇曼(Raman)散射、光声光i普法、以及分析化学的其它方法来纟笨测CO和co2。另一处的4妻近可燃塑冲牛的火焰保持区中的火可产生i者如HF、HCN、NO、S02、以及在不发生起火时浓度很小的气体的副产物。这些副产物可通过表面声波传感器、化学场效应晶体管、共振荧光、或其它分析化学技术来探测。在火焰保持区中出现对于气体(燃烧产物和空气两者)的加热。热气体可通过沿流动路径的对流而传输，并且传感器可探测光(即红外)辐射，该辐射在其进行放射冷却时发射。在防火区中确定火焰4呆持区并将其与自然流动3各径联系，4吏得探测和灭火两者都集中在最可能发生起火的那些区域上。这方面的设置使得可以降低用于探测和灭火的系统的数量和复杂性。现在参照图28,飞机290包括乘客4几艙292、燃泮+箱294、飞才几引擎296、反应剂罐298、以及各种线^各和用于手动释方欠的或才艮据通过各式火焰#罙测传感器中的任何一种而进行的火焰探测而释;故的阀。乘客艙292包括安装在机舱地板302上的乘客座#寺300以及沿空气流动^各径306位于乘客艙292中的乘客机艙火灾^笨测器304。在手动#:作、由纟罙测器304进行的着火纟罙测、或飞4几290的其它部分中的着火探测的基础上(其中，这些探测在设计上是用来触发在乘客机舱292中的灭火的)，由连接件310(其可与计算机或其它着火控制电路相关)来触发阀308，以经由反应剂管道310通过喷射器312将反应剂298释放到乘客机舱292中。选4,喷射器312的流动的^f立置和方向，以将反应剂314从箱293通过管道310分目己到反应区314上，该反应区可以是乘客机舱292的环境中的预先存在的部分或乘客机舱292的空间上被引入或改变的部分，其使得反应剂314可以与例如水分或热进4亍反应，以爿夸4崔化灭火剂引入到空气流动^各径306中，其流过乘客才几抢290以4卜灭才几抢内的4壬何火。如所示，空气流动^各径306还经过4立于才几抢;也面302下方的行李舱318。还沿空气流动路径306设置行李舱探测器320，并且使其经由连接件310而连接至阀322。在火焰探测的基础上，反应剂314从箱298经由管道310和阀322并通过喷射器324被供应到反应区326。反应剂314在反应区326中进4亍反应，产生抑制由坤罙测器3204笨测到的火的催化剂316。如图所示，管线310乂人才笨测器304连4妄至阀322以及阀308,并且一罙测器320经由管线310连接至阀308和阀322。这样，飞机火控制系统可选择性地选定并触发乘客机抢292中的阀308，以帮助抑制4亍李抢318中^:测到的火，和/或选4奪性地选定并触发阀322以防止在乘客机艙292中探测到的火沿空气流动路径306使行李抢318^皮点燃。飞才几290还包括一个或多个燃料箱294，其通常部分地充满燃料。燃料箱的位于燃料上方的剩余部分可包括蒸气和空气的混合330，其也^皮称为缺量(ullage),该缺量可在点火源(诸如火花或热表面)出现在燃点332时导致预混焰。预混焰的点燃产生燃烧波，该燃烧波的通过反应混合物的传纟番速度传统上可分为三类1.爆炸热产生速度非常快，但不需要燃烧波通过爆炸介质的通道。2.:曝燃亚音速燃烧波。3.爆裂超音速燃烧波。利用基于波任一侧上的热力学参凄t的Rankine-Hugoniot7>式，推导出爆燃和爆裂波的特性，如标准课本中对于燃烧理论所阐述的，例^口，KennethK.Kuo的燃烧理i仑(NewYork:Wiley)1986中的第四章，其结合于此作为参考。Rankine-Hugoniot关系(Kuo中的等式4-27)是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage52</formula>在该公式中，q是每单位质量的热释放，Y是恒定压力下的特定热量与恒定体积的比率，P是压力，p是密度，下标表示未燃烧气体状态(1)和燃烧气体状态(2)，所述这些气体是分别位于燃*克》皮前方和后方的。气体特性(y、p和p)和热释放q之间的相互影响决定了燃烧波是否是超音速的或亚音速的，换句话说，确定是否是爆燃或是爆裂的结果。虽然这种关系是复杂的并且在数学上是非线性的，但是对于本讨论目的的关键点是，热释放q的降低导致了燃烧波速度的降低以及爆燃发展到爆裂的趋势的降低。可替换地，可将这个事实看作能量和动能的连续守恒定律的直"^妄结果。在飞^L工业中，防止燃料箱中的燃料空气混合物爆裂具有最高优先级。传统火探测传感器速度不够快，无法实现以防止爆裂。通过专用:l笨测器331进行的初始燃烧波点燃的光学或声学探测可用于触发反应灭火剂314(其可与箱298或来自另一源的反应剂相同)的快速喷射，其在反应区334中或直接在点火点332处进4亍催化，以使得燃烧波中的热释放(q)从点火点332降低。预混的燃料/空气330可通过物理运动或，于流来混合，以在燃津牛箱缺量中产生乂于流气流336。燃料箱294通常具有填充口338和减压阀340。在点火点332处的火花或火焰发射光或声响，通过光或声音探测器331感应所述的光或声响，纟笨测的结果又可用来触发反应剂314的进入燃烧波的快速有力的喷射，所述燃烧波是从点火点332以高速传播的。反应剂314促进降低热释放q的反应以及因此根据Rankine-Hugoniot关系促进减低波传播速度。催化剂降低热释放的程和因此降低燃烧波速度的程度以及其从爆燃至爆裂的潜在过渡取决于一种基于催化剂通量和压力、密度、和可燃燃料/空气混合物330的成分的可计算的方式。反应剂338的量和类型以及其在点火点332处进入正在发展的燃烧波中的喷射的几何结构，可通过利用Rankine-Hugoniot关系以及燃料、空气、和待采用的反应剂的固有特性来确定。可以^4居应用数学和燃烧物理学领域普通技术人员所^公知的方法来实现对于灭火剂组分、灭火剂量、和喷射的优化。可以采用一排和多排的光传感器，以^是供对于飞才几燃^l"箱294中的缺量330的全面感测。在使用来自燃料箱294的反应剂314的情况下，可以使用一个或多个筒体342，当被探测器332触发时，这些筒体更有力地将反应剂迅速地推进到相应传感器332感测的区域中，从而降低了热释放(q)并减緩或中断了燃烧波。因为氧化剂和燃料在缺量30中相混合，所以可以通过不要求具有火焰附着点而使得利用反应灭火剂进行的爆燃和爆裂的抑制与上文中所述的区分开。仍然，可以有利地使用的方式是，利用反应剂的流动特性而将反应剂迅速运送到燃烧区。例如，不稳定溴灭火剂PBr3具有^[氐粘度和高于铝的密度。可以调节灭火剂筒体342的压力和孔几何结构以获得沿选定方向的高度(每秒4艮多米)的灭火剂流，其动量和动能足以克"l来自点火点332的势均力敌的(countervailing)燃烧波。飞才几290还包括一个或多个引擎296，其可以是喷气的或者是由形成冷却空气体积346的短艙结构344所围绕的燃料箱294所提供燃料的其它引擎，在引擎296工作期间，所述冷却空气体积中出现自然空气流动鴻4圣348。火探测传感器350可沿空气流动^各径设置，和/或设置在从引擎开始的空气流动路径的出口处。一旦利用探测器350探测到着火了，则可以触发阀352以从箱298经由喷射器354将反应剂314(或不同灭火剂)释放到反应区356以进行灭火。如图所示，燃料328从箱395经由燃料管线295被供应到引擎296。现在参照图29,反应灭火剂也可通过存在于射弹(projectile)中的方式直接发送到燃烧区，或者其存在于射弹中并且该射弹在燃烧区上方的空气中释放反应灭火剂。具体地，射弹可由发送装置358发射，该发送装置的尺寸范围可以是从手持射弹至肩扛式火箭筒，或者甚至是装在坦克上的大炮，这取决于射弹所需的尺寸以及射弹必须行进的距离。对于小型射弹，其小尺寸以及与其反应灭火剂相应的重量可能使得比较方便的是，使用手发射式弹头筒或由手枪发射的塑料子弹。可以4吏用才&356来朝向燃烧区360发生手榴弹式的射弹358。射弹358可包4舌一些反应灭火剂，一旦与地面或诸如墙壁362的结构的一部分碰撞，反应灭火剂将被释放出来。射弹358也可包含能够在沖击的情况下被引爆或者可以被遥控引爆的炸药，以分散反应灭火剂。接着，反应灭火剂可与燃烧区的环境或与射弹358紧挨着的反应表面发生反应，以将催化物质释放到燃烧区360中，该催化物质进4于催化反应以灭火。通过灭火员或使用枪的其他人员，通过手或通过飞机(未示出)可以发射射弹364,并使其释放烟云状或浮粒状的反应剂，该反应剂通过重力或火中存在的自然对流流动而^L输送至诸如区i或360的燃烧区，在该燃烧区中，反应剂进行催化灭火。射弹364可以通过直接方式被发送，即，沿象子弹、手榴弹、火箭、或导弹一样的瞄准线。可替换地，射弹可通过非直接的方式或沿与发射器圓(mortarround)、炮弹壳(artilleryshell)、或手榴弹一样的上投(lofted)抛物线净皮发送。如图所示，射弹364可由处于张开方式的降落伞悬吊在燃;晓区364的上方。这些实施例-使得可以进行遥控灭火，而遥控灭火在需要朴灭具有危险、可燃、或爆炸材料的环境(诸如弹药库、化学品仓库、或燃料储存仓)时又是特别有用的。而且，反应灭火剂射弹的重量和尺寸通常远远小于具有相同灭火能力的手持或有轮(wheeled)灭火器的重量和尺寸。射弹364可通过机械或爆炸方式来释》文反应剂。机械分散的实散的爆炸工具包括与化学品仓库或燃料空气炸药军用品所4吏用的才目同的成形？单药(charge)。在一些构造中，射弹358和364也可装备有诸如区域366的反应区，其使得射弹中的反应剂在从射弹中释放出来并到达防火区360之前至少部分i也反应。射弹364利用由重力驱动的流动，以便将反应剂发送到诸如区域360的燃烧区中。射弹364可包括围绕在内部炸药或推进装置周围的并包含反应剂的弹筒。射弹364可竖直发射到防火区的上方。在预先选定的高度或时间上，可使炸药引爆并分散出成云状的反应剂该云状反应剂的空间范围取决于内部弹药的形状和爆炸能量,密度大于空气密度的反应剂(诸如SOBr2，密度是2.68g/cm3)在以浮尘形式被分散时将在重力的影响下落定在包围一个或多个燃烧区的区域的上方。或的自然对流流动将1"吏反应剂输送到燃烧区中并进行催化灭火。现在参照图30，飞机368可携带包含反应灭火剂的射弹370，以用于紧急着陆。可使用手动或自动系统，在刚刚发生紧急或紧迫着陆之前或之后从飞机368中将射弹370发射或分散出去，以便于朴灭着陆可能引起的火。具体地，射弹370可在刚刚着陆之前被发射，使反应剂被提供到潜在燃烧区中。这使得射弹370能够被置于很多不同位置处，并保护射弹免于受到着陆冲击的干扰。可替换地，在冲击之后，反应灭火剂可/人射弹370中^皮释放到飞才几368的翼舱下方。现在参照图31，以示意图形式示出了例如飞机中4吏用的典型灭火系统的—见图，其中，在位于燃烧区380上游的空气流动^各径378上或附近的喷射点376处，反应灭火剂372从罐374中^皮喷射。反应剂372在反应区380中反应，以在燃烧区380上游处产生并释放催化剂373。接着，通过空气流动路径378将催化剂373运送至燃烧区380，在燃烧区中，催化剂373通过在燃烧区380中进^f亍催化反应来灭火。重点注意，喷射点376可以位于流动-各径378上，或者，例如，由耀374中的压力产生的反应剂372的动量可^f吏得反应剂372#皮运送至空气流动^各^:378。3口上所述，在其它实施例中，反应剂372可沿与空气流动^各径378相反的上游方向被喷射。还要重点注意，反应区380可位于流动^各径378上或附近，或者位于喷射点376处或附近，只要在该实施例中，通过反应剂372与燃烧区380上游处的反应区380之间的相互作用而释放的催化剂373可由空气流动^各径378沿下游方向携带至燃烧区380以灭火即可。具体地，反应区380可紧挨着罐374，和/或位于喷射点376处或附近，在这种情况下，反应剂372可以不用被传输4艮长距离或者经过整个流动路径378。但是，在该实施例中，催化剂从反应区380朝下游方向沿空气流动鴻4圣378被传输至燃烧区380。现在参照图32，示出了可替换实施例，其中，^^携式灭火器382包括反应运输剂罐384以及用于将反应运输剂释放到喷嘴388的手动阀386。喷嘴388包括反应区部分390,其中，反应运输剂进行反应以释放催化剂373,例如，通过罐384中的压力和/或与喷嘴388操作有关的抽吸动作，使得催化剂373被推进到火392附近，从而利用催化作用来灭火。参照上述实施例已经描述了本发明的各种特征。应该理解，在不背离本发明精神和范围的前4是下，可以对所公开的灭火系统、所7>开的灭火方法、以及所7>开的^殳计灭火系统的方法进4刊奮改。权利要求1.一种灭火系统，包括具有燃料源、空气进口和出口的结构，使得空气流动路径经过所述结构；反应剂；反应区，所述反应剂在所述反应区中进行反应，以产生催化灭火剂；以及喷射点，其与所述结构有关，用于选择性地释放用于与所述反应区接触的所述反应剂，使得所述催化灭火剂由所述空气流动路径输送，以扑灭与所述结构中的着火点有关的火灾。2.根据权利要求1所述的本发明，其中，所述催化灭火剂由所述空气流动路径输送至所述结构中的至少一个再循环区域。3.根据权利要求1所述的本发明，其中，所述催化灭火剂由所述空气流动路径输送至至少一个火焰附着区。4.根据权利要求3所述的本发明，其中，所述催化灭火剂由所述空气流动路径输送至两个火焰附着区。5.根据权利要求4所述的本发明，其中，沿所述空气流动路径的各部分以及与所述结构有关的附加流动路径的各部分，所述催化灭火剂净皮IIT送至火焰附着区。6.根据权利要求1所述的本发明，进一步包括第二喷射点，用于释放被选定的所述反应剂，-使得所述催化灭火剂由附加空气流动路径输送，以朴灭与所述结构有关的火灾。7.根据权利要求1所述的本发明，进一步包括至少一个火灾探测器，其沿所述空气流动路径设置在火焰附着区中。8.根据权利要求1所述的本发明，其中，所述喷射点进一步包括喷射点，其通过对试-验剂沿所述空气流动^各径运输的测量而一皮选定，所述试-验剂具有与所述催化灭火剂相似的，Ir送特性。9.根据权利要求1所述的本发明，其中，所述反应剂在所述喷射点附近进4于化学或物理反应，以产生所述催^:灭火剂。10.根据权利要求1所述的本发明，其中，所述反应剂的至少一部分^c朝向火灾的下游喷射，并且所述催化灭火剂沿与所述空气流动^各径相反的方向#:4,进，以朴灭所述火突。11.一种灭火系统，包4舌其特征在于具有空气流动if各径的结构，在所述空气流动路径中，在着火期间，至少在一点处可能发生火焰附着；以及灭火剂，其进行反应，以产生催化灭火剂，所述催化灭火剂由所述空气流动路径选择性地输送，以便在所述火焰附着处进行催化灭火。12.根据权利要求11所述的本发明，进一步包括反应剂源，其通过在所述空气:^动^各径附近进^f于反应，而在所述空气流动^各径上游处产生所述灭火剂。13.根据权利要求12所述的本发明，进一步包括火灾探测器，位于可能发生火焰附着的区域中；以及控制系统，用于响应所述火灾纟笨测器的动作而自动地将所述反应剂喷射在所述空气流动路径的附近。14.根据权利要求11所述的本发明，其中，所述空气流动路径和所述控制系统的特征至少部分在于，通过分析试-验剂的流动路径和再循环区域，所述试验剂具有与所述催化灭火剂类似的由所述空气流动路径进行输送的特性。15.根据权利要求11所述的本发明，进一步包括结构，其包4舌内燃4几以及可以形成所述空气流动^各径的体积。16.—种灭火系统，包4舌喷射点，其位于空气路径的附近，所述喷射点沿所述空气3各径位于潜在点火源附近；反应剂源，其进行反应，以形成催化干护G火焰化学反应的4匕学物质；以及控制系统，用于通过所述喷射点来喷射所述反应剂，以形成由所述空气路径输送的所述化学物质，以便催化地抑制所述潜在点火源处的火灾。17.根据权利要求16所述的本发明，其中，所述反应剂与沿所述火突的上游方向所遇到的反应区中的化学品进行反应，以形成所述化学物质，所述化学物质催化地干扰火焰化学反应。18.根据权利要求17所述的本发明，其中，所述反应剂与所述潜在点火源上游处的水蒸汽进4于反应，以形成所述化学物质。19.一种灭火方法，包4舌将反应剂喷射到反应区中，在所述反应区中，所述反应剂产生化学物质，所述化学物质催化地干扰火焰化学反应；以及将所述化学物质输送至火灾。20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括通过自然出现的空气流动路径将所述化学物质输送至所述火突。21.根据权利要求19所述的方法，进一步包括沿与自然出现的空气流动路径相反的方向将所述化学物质输送至所述火灾。22.才艮据斥又利要求19所述的方法，进一步包括在压力下，选择性地从罐中将所述反应剂朝向所述火灾释放。23.根据权利要求19所述的方法，进一步包括在压力下，将所述反应剂朝向所述火灾泵送。24.才艮据斗又利要求19所述的方法，进一步包括喷射出燃料罐中的所述反应剂的包含空气燃料混合物在内的流，以将所述反应剂输送至点火源。25.根据权利要求19所述的方法，进一步包括将包含所述反应剂的弹筒发射到火灾的附近；以及从所述弹筒中释放出所述反应剂，以将所述化学物质输送至所述火突。26.根据权利要求25所述的方法，其中，沿自然出现的空气流动^各径将所述化学物质输送至所述火灾。27.才艮据权利要求25所述的方法，其中，至少部分地通过所述弹筒的动量将所述化学物质输送至所述火灾。28.根据权利要求25所述的方法，其中，至少部分地通过所述弹筒的爆炸将所述化学物质输送至所述火灾。29.根据权利要求25所述的方法，其中，至少部分地通过所述弹筒的破裂将所述化学物质输送至所述火灾。30.根据权利要求19所述的方法，其中，通过自然出现的空气流动路径将所述化学物质输送至多处火灾。31.根据权利要求19所述的方法，其中，在将所述反应剂喷射到所述反应区之前，通过将所述反应剂储存在具有增压氮的罐中，来降低所述反应剂的凝固点。32.根据权利要求1至31所述的本发明，其中，临近潜在点火源的空气流动路径的特征在于，利用非催化试验剂来进行试验，剂相似的输送特性。全文摘要在反应区中，可以使用反应灭火输送剂来释放催化灭火剂，接着，可通过自然出现的流动路径将灭火剂沿下游方向输送到例如飞机中的火焰保持区附近，以进行灭火。反应灭火剂还可在处于射弹中的方式被发送，和/或通过灭火剂的推进力(例如，通过压力)被发送。文档编号A62C99/00GK101557858SQ200680002236公开日2009年10月14日申请日期2006年1月12日优先权日2005年1月12日发明者彼得·哈兰,肯·哈尼斯申请人:伊克利普斯航空公司