单个小汽车火灾热释放速率影响因素分析

系统调研国内外单个小汽车全尺寸火灾试验结果,对点火时间、持续燃烧时间、火灾发展到HRR峰值所用时间和火灾HRR峰值进行统计分析,重点分析热释放速率的影响因素。结果表明,影响小汽车火灾试验结果的因素主要有:小汽车本身的燃烧性能、点火部位和点火方式、试验空间的围合状态以及油箱材质和油料数量等。     

正庚烷热释放速率测量与研究

以欧洲标准火之一的正庚烷火（TF5）为主要研究对象，在符合ISO9705标准的ISOR00M全尺寸实验装置内对正庚烷火热释放速率进行测量与研究。通过在多组不同实验条件下，对正庚烷燃烧时的热释放速率等数据分析，发现相同质量的正庚烷在不同尺寸油盘中燃烧，油盘面积越大燃烧越剧烈，但同时油盘尺寸的增大也会带来影响燃烧的消极因素。研究结果还表明相同尺寸的油盘中不同质量正庚烷的燃烧，燃料质量的增加会使燃烧前期发展较缓慢，但是燃烧后期会更加剧烈，其促进燃烧的效应往往会弥补甚至超出前期的发展缓慢所带采的影响．     

室内装修材料的锥形量热仪的对比研究

通过运用锥形量热仪横向比较了室内装修材料如地板、天花板、地毯和幕墙板的点燃时间、热释放速率(HRR)、质量损失速率、发烟量等燃烧特性,分析其在火灾发生时的危险性,综合实验结果证实,地板和地毯材料的火灾危险性较大。同时提出室内装修材料的研究方向为开发无毒、低毒、阻燃、防火、节能、代木的新型材料,同时要完善室内装修设计、施工的规范及标准。     

锥形量热仪中材料点燃的数值模拟研究

根据锥形量热仪中热辐射均匀分布的特性,从一维热传导方程出发,应用简化的边界条件,推导了无量纲化的传热方程,通过数值模拟的方法计算得到无量纲点燃时间,利用幂指数线性拟合的方法得到了热薄型、热中型和热厚型材料的点燃时间公式,通过无量纲热辐射通量给出了各预测公式的适用范围。     

氧气质量消耗法测量热释放速率公式的校正方法

正1氧气质量消耗法测量热释放速率的原理基本原理:实验发现,绝大多数有机材料,完全燃烧时,消耗单位质量氧气所释放的热量(E)基本相同,其平均值为13.1 MJ/kg,材料间的偏差为5%。因此,通过测量燃烧中氧气消耗速率,就可以计算出燃烧的热释放速率,见公式(1)。     

火旋风质量燃烧速率与热释放速率研究

搭建实验平台,形成两个逆向旋转的涡场,研究逆向旋转火旋风质量燃烧速率与速度环量之间关系。建立火旋风质量燃烧速率理论模型,证明在稳定态无量纲质量燃烧速率与无量纲速度环量呈线性关系。基于实验数据得到归一化的质量燃烧速率、热释放速率和速度环量的半经验-半理论关系式,与实验数据均吻合较好,可用于一定尺度的双火旋风质量燃烧速率或热释放速率的预测。分析表明,涡核低压区对燃料和空气的抽吸作用,对火旋风质量燃烧速率和质量流率的影响都是不应忽视的。     

发泡聚苯乙烯的热释放速率预测模型

在小尺寸ISO 9705锥形量热平台进行了不同尺寸的发泡聚苯乙烯燃烧实验,选择长、宽、高均为10 cm的EPS立方体为一个实验单元测量发泡聚苯乙烯燃烧热释放速率。提出基于高斯函数的、不考虑燃烧物理过程的热释放速率曲线预测模型。涉及的燃烧热物理性能包括热释放速率峰值、热释放速率峰值时间、火灾时间宽度,同时发现了总释热量与可燃物数量的幂函数关系,借助参数之间的关系可以对大尺寸物体燃烧结果进行简单预测。     

软质聚氨酯泡沫热释放速率研究

以软质聚氨酯泡沫为研究对象,采用锥形量热仪开展实验研究,分析不同热辐射与样品厚度对软质聚氨酯泡沫热释放速率的影响。辐射热通量15~50 kW/m~2,软质聚氨酯泡沫密度为30 kg/m~3,样品按照ISO 5660标准裁剪成100 mm×100mm的试样。结果表明:软质聚氨酯泡沫在热辐射较低时,热释放速率呈现双阶段过程,分别对应聚氨酯多孔介质燃烧熔融为焦油以及焦油的燃烧过程;热辐射较高时,热释放速率呈现单阶段过程,主要为焦油的燃烧过程;热辐射为中等强度时,其燃烧行为随机呈现单阶段或双阶段过程,且双阶段比单阶段过程燃烧更为充分。样品厚度较小时,软质聚氨酯泡沫呈现单阶段燃烧过程;厚度较大时则呈现出双阶段燃烧过程。     

通风条件对火灾热释放速率影响数值模拟

为研究通风条件对火灾热释放速率的影响,利用FDS对尺寸为3.6m×4.5m×3.0m的单开口房间在不同通风口尺寸和位置高度下的稳态火进行模拟,并将模拟结果与几种热释放速率模型的计算结果进行对比。结果表明,热释放速率随通风口尺寸增大而增大,但这种影响逐渐减小,且通风口高度对热释放速率的影响远大于通风口宽度的影响。随通风口高度增加,热释放速率出现上升-下降-上升的变化趋势,通风口尺寸和高度位置都适当时,热释放速率将达到最大。     

固体可燃物热释放速率实验研究

详述了基于耗氧原理在房间量热器中测量热释放速率的整套实验系统,试验选取由复合板组成的木箱燃烧物,测试在不同引燃方式下的热释放速率特性,通过对比和分析试验数据,得到的结论对于进一步研究建筑板材的火灾特性具有重要意义。     

通风因子对火灾热释放速率影响的数值模拟

火灾热释放速率是消防设计领域和规范制定的重要影响因素。为了研究通风因子对火灾热释放速率的影响,采用FDS 5计算机场模拟软件进行数值模拟。模拟所设房间尺寸为5.0m×4.0m×3.0m,使用的可燃物为聚氨酯泡沫材料,分12种工况进行模拟。得出在通风因子较小的情况下,火灾热释放速率随着通风因子的增大而增大,但随着通风因子的增加影响逐渐减小。根据氧耗原理得到用通风因子计算最大热释放速率的公式,根据模拟结果对公式进行优化。     

空余罐壁无量纲高度对热释放速率的影响

针对不同罐径、油层上不同空余罐壁高度进行了油罐火灾实验,发现油罐空余罐壁在水平和竖直方向上都削弱了油品蒸气与周围空气的热质交换,油罐空余罐壁越高,热释放速率值越低。研究空余罐壁无量纲高度对油罐火灾热释放速率的影响,对热释放速率均值计算公式进行修正。结果表明,在一定范围内,充分发展阶段的释放速率均值与公式计算值有很好的对应关系。     

铁路货车运行速度对火灾热释放速率的影响

根据相对运动原理,建立1∶4的缩尺寸模型,采用变频风机提供风速模拟列车在隧道中的运动。基于热失重法开展不同速度运行的铁路货车发生火灾时的热释放速率测定试验,得到热释放速率曲线。研究结果表明:控制燃烧环境的条件下,采用单角点火,随着铁路货车运行速度的增加,火灾热释放速率的最大值随之增加,到达最大值的时间逐渐减小,同时火灾增长速率增加;铁路货车从隧道入口着火后运行到隧道救援站过程中,为了保证安全,应适当降低运行速度。     

不同类型车辆的火灾热释放速率

正在进行隧道防火设计时,车辆的火灾热释放速率是一个重要考虑参数。美国通过大量全尺寸实验获取了不同车辆的火灾热释放速率数值,并将研究结果写进了NFPA 502。标准中即给出了实验测得的数据,也给出了典型车辆的推荐值。各类型车辆的典型热释放速率推荐值为:轿车5MW、多辆轿车15 MW、公共汽车30 MW、重载     

全尺寸多功能热释放速率实验台的设计

ISO ROOM火灾实验方法是近年来发展的一种测试室内可燃材料火灾特性的标准实验方法。中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室建造了全尺寸多功能热释放速率实验台。实验台可以测试可燃材料的火灾特性，以及同步测量材料燃烧引起的室内火灾动力学参数的变化，为室内火灾计算机模拟和消防性能化设计提供依据。同时，对该实验台的装置和功能进行了详细的介绍。     

基于锥形量热仪的电缆点燃积分模型

基于锥形量热仪的实验条件,建立了一维电缆点燃模型.试验采用聚氯乙烯(PVC)护套单芯电力电缆,热辐射强度分别选择30、40、50、60 kW/m2.结果表明:①采用积分模型得到的计算值点燃时间与试验值点燃时间比较接近,且热辐射强度越强,误差越小.②热辐射强度为25 kW/m2的积分模型计算结果:开始阶段,表面温度会迅速增高;时间越长,表面温度上升越缓慢.③电缆各层间的热量传递呈非线性关系.结论:①积分模型可较好地预测电缆的点燃时间;②电缆线芯影响着表面的温升.     

基于CONE数据的材料热释放速率随辐射通量变化的研究

采用锥形量热仪测得几种材料在不同辐射通量下的燃烧性能数据，研究了不同的热辐射通量对热释放速率峰值、热释放速率平均值以及材料的点燃时间、到达峰值的时间、熄灭时间的影响。结果表明：同种材料在不同辐射通量下的热释放速率曲线形状是相似的，并且热释放总量是一个定值；平均热释放速率和热释放速率峰值是辐射通量的线性函数关系；点燃时间随着辐射通量的增加而呈指数衰减趋势；到达热释放速率峰值与火焰熄灭的时间基本上随着热辐射通量的增加线性递减。     

地下商业街火灾热释放速率试验研究

本文通过研究测定燃料质量损失速率和出口的烟气流速,建立小火荷试验的火灾热释放速率与烟气生成量的关系,从而获得实体火灾试验中的地下商业街火灾热释放速率（Heat Release Rate）数据和烟气质量流量数据。     

海底隧道背负式列车火灾热释放速率研究

介绍汽车燃烧热辐射理论和烟气辐射理论。建立基于汽车燃烧热辐射和烟气辐射的受限空间内汽车间引燃模型,讨论不同火源位置对背负式列车车厢火灾热释放速率的影响。针对凹底双层(SQ6型)背负式列车的车型结构,设计火灾热释放速率理论计算模型。车厢内下层汽车横向引燃仅需考虑着火汽车的辐射作用,上层汽车引燃需要同时考虑热烟辐射作用。针对SQ6型背负式列车,绘制不同火源位置下汽车燃烧的热释放速率曲线。研究结果表明:背负式列车火灾最大热释放速率约为11 MW,且下层汽车燃烧引发的火灾的最大热释放速率大于上层相同位置的汽车火灾,位于中部汽车燃烧引发的火灾的最大热释放速率值大于车厢端部汽车引发的火灾。     

挤塑聚苯乙烯泡沫塑料热释放速率试验研究

通过对挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)进行热释放速率的试验,对其燃烧性能进行了研究.在此基础上,与现行常用的燃烧性能试验方法对于热塑型泡沫塑料燃烧性能的合理性进行对比分析.通过分析比较,客观评价热释放速率试验方法的可行性,为制定建筑材料燃烧性能分级的相关标准提供参考.