多參數(shù)影響下白木表面火蔓延行為實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、火災(zāi)是在時(shí)間或空間上失去控制蔓延的一種災(zāi)害性燃燒現(xiàn)象，通常包括森林、建筑、油類(lèi)等火災(zāi)。而固體可燃物表面火蔓延則是森林火災(zāi)、建筑火災(zāi)研究和火災(zāi)安全設(shè)計(jì)中需要著重考慮的目標(biāo)。由于固體可燃物表面火蔓延是一個(gè)復(fù)雜的傳熱與傳質(zhì)過(guò)程，其中既包括固相熱解過(guò)程還包括氣相燃燒過(guò)程，同時(shí)還受到多種因素的影響，如材料自身的物理化學(xué)性質(zhì)，材料的放置角度，環(huán)境的氧濃度和火災(zāi)中的強(qiáng)輻射環(huán)境等，這使得固體可燃物表面火蔓延過(guò)程仍然有待進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。 在本研究中

2、，設(shè)計(jì)和建立了多參數(shù)耦合作用下火蔓延實(shí)驗(yàn)臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)能同時(shí)改變來(lái)流速率、來(lái)流氧含量、試樣放置角度和外部輻射強(qiáng)度等參數(shù)，并且燃料可以為固體、液體或者油砂。 利用多參數(shù)火蔓延實(shí)驗(yàn)臺(tái)，選擇了典型碳化固體可燃物材料—白木作為研究對(duì)象，對(duì)其處于不同放置角度、不同環(huán)境氧濃度和不同外部輻射條件下火蔓延的行為特性進(jìn)行了單一參數(shù)影響和多參數(shù)影響的實(shí)驗(yàn)研究。 在進(jìn)行單一因素對(duì)白木火蔓延行為特性影響的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)不同放置角度下，測(cè)量了火蔓延

3、速率，分析了火蔓延速率與放置角度之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著角度的變化，火蔓延速率存在著熄滅區(qū)、穩(wěn)定燃燒區(qū)、加速燃燒區(qū)和快速燃燒區(qū)；對(duì)于不同環(huán)境氧濃度，測(cè)量了水平蔓延時(shí)試樣表面上方的溫度場(chǎng)和火蔓延速率，得到了火蔓延速率、火焰最高溫度以及試樣表面上方溫度場(chǎng)隨環(huán)境氧濃度變化的規(guī)律：對(duì)于不同外部輻射強(qiáng)度，初步研究了在水平燃燒初期未發(fā)生加速燃燒時(shí)火蔓延速率與外部輻射強(qiáng)度的關(guān)系。 在進(jìn)行多因素對(duì)白木火蔓延行為特性影響的實(shí)驗(yàn)中，對(duì)不同放置角度