随着经济社会的不断发展,火灾场景日趋多样化、复杂化。为满足场景中可用水量有限或者场景对水量敏感度较高等特殊的灭火需求,声波作为一种新兴的灭火技术,逐渐受到青睐。同时,在停车场、隧道、工厂、仓储、物流等各种常见的火灾场景中,细水雾作为常规的灭火技术,发挥着不可或缺的作用。然而,对于单纯细水雾来说,其灭火效能受到喷雾面积、喷雾流量和喷雾压力等因素的限制。因此,如何提高细水雾灭火效能,成为一个重要的研究课题。而声波由于具有潜在的灭火功能,已被提出作为提高细水雾灭火效能的重要新技术。但是,声波对火焰的扰动特性其对细水雾灭火效能的影响机制等目前尚不明确。因此,需要进一步探索声波,火焰以细水雾三者之间的关系。本文搭建了由火源装置、声源装置和细水雾装置组成的可视化实验系统。一方面,探索了声波对火焰的扰动特性,主要分析在不同输入信号所产生的声波作用下火焰形态和周期性运动距离。其中,采用了分别以氢气和乙醇作为燃料的不同火焰,并考虑了声源和火源间距离的影响。另一方面,研究了声波对细水雾灭火效能的影响机制,尝试从火焰运动,声场特性和雾场特性等方面来解释声波作用下细水雾灭火效能的变化。其中,以乙醇灯芯火焰作为研究对象,并考虑了细水雾、声源和火源三者间的布局影响。研究发现,在声波对火焰的扰动特性方面,对于不同燃料的火焰,驱使火焰周期性运动的主要因素都是由声波诱发的风速。在相同的信号峰峰值下,信号频率越低,风速越大,火焰运动程度越大。在声波对细水雾灭火效能的影响机制的研究中发现,对处于喷雾边缘区域的火焰而言,单纯靠细水雾无法在1分钟内被熄灭。而当声波进行辅助时,它们的应受声学影响很大,这就需要结合声波对火焰的扰动特性进行分析。其中,在信号频率为30Hz的外加声场联合细水雾的作用下,火焰A被熄灭所需的平均时间为14.21s,灭火成功率达95%。这可能是由于声波一方面提高了燃烧对象上方的水雾比例,另一方面通过火焰的周期性运动让部分裸露在火焰区域外的灯芯能够被水雾更充分地冷却,从而切断持续的燃料供应,导致火焰熄灭。这一研究结果可为实际工程应用中声波辅助细水雾灭火装置的设计提供参考。