輻射方向和海拔高度對(duì)固體可燃物熱解及著火特性影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、固體可燃物的熱解及著火過程作為火災(zāi)發(fā)生的初始階段，對(duì)于隨后的陰燃、火焰蔓延和火勢發(fā)展等火災(zāi)過程起到至關(guān)重要的作用，因此，深入研究其熱解和著火特性對(duì)于預(yù)防和控制火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展具有重要意義。熱輻射作用下固體可燃物的熱解及著火過程是一個(gè)耦合了固-氣相傳熱傳質(zhì)、化學(xué)變化、氣體流動(dòng)的復(fù)雜過程，在熱輻射作用下，固體可燃物表面及內(nèi)部溫度會(huì)不斷升高，當(dāng)受熱區(qū)域達(dá)到其熱解溫度時(shí)會(huì)發(fā)生熱解并釋放出可燃揮發(fā)份，產(chǎn)生的可燃揮發(fā)份氣體在固體表面流動(dòng)時(shí)，與空氣混

2、合形成預(yù)混可燃?xì)怏w，一旦可燃混合物到達(dá)燃燒濃度下限和溫度條件滿足時(shí)則發(fā)生著火。
　　 國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對(duì)固體可燃物的熱解和著火特性進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)?zāi)M和理論研究，但是在這些研究中很少考慮輻射方向的影響，然而不同輻射方向會(huì)造成不同的對(duì)流環(huán)境、空氣卷吸、羽流方向及結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致熱解及著火特性有很大的差別，目前，極少數(shù)考慮輻射方向影響的研究也沒有對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)研究，或不是單一地變化輻射方向，或研究的是不能模擬真實(shí)火災(zāi)工況的熱輻射作用，因此

3、，本文針對(duì)能夠真實(shí)模擬實(shí)際火災(zāi)工況的電阻型輻射源加熱作用下，對(duì)有引火源情況下輻射方向的影響進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究，選取了水平方向和垂直方向兩個(gè)輻射方向。研究結(jié)果顯示，不同輻射方向下固體可燃物在熱輻射作用下產(chǎn)生的熱解氣體羽流結(jié)構(gòu)有很大區(qū)別；在同一海拔高度同一入射熱流強(qiáng)度下，垂直方向下固體可燃物在熱輻射作用下的質(zhì)量損失速率比水平方向的更大，著火時(shí)間更短，表面溫度更低；對(duì)未改進(jìn)電火花情況下輻射方向的影響進(jìn)行了研究，進(jìn)一步驗(yàn)證和加強(qiáng)了輻射方向?qū)?/p>

4、熱解及著火特性影響的結(jié)論。
　　 此外，針對(duì)目前的研究工作中很少考慮壓力和氧濃度對(duì)固體可燃物熱解及著火特性的綜合影響，以及我國高原地區(qū)古建筑對(duì)于當(dāng)?shù)匚幕?、宗教、政治民族的重要性，本文?shí)驗(yàn)研究了海拔高度對(duì)固體可燃物熱解及著火特性的影響，這對(duì)于高原環(huán)境火災(zāi)特性數(shù)據(jù)庫的建立和高原火災(zāi)問題的研究提供一定的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。研究結(jié)果顯示，高海拔地區(qū)的固體可燃物熱解過程中的質(zhì)量損失速率更大、表面溫度更高，著火時(shí)間更短，并運(yùn)用理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)