酚醛树脂/玻璃纤维型飞机货舱衬板复合材料火灾危险性评价

应用锥形量热仪和烟密度箱测试分析飞机货舱衬板在不同火灾环境下的燃烧特性,结合锥形量热仪实验数据对玻璃纤维/酚醛树脂复合材料的火灾危险性进行评价.结果表明:不同热辐射强度对货舱衬板的影响有区别,热辐射强度越大,热分解越快,点燃时间越短,热释放速率峰值越大,最大峰值为98.5 kW/m2,最大总热释放量为7.7 MJ/m2...     

碳纤维/环氧层压板的燃烧特性

利用锥形量热仪,热辐射强度选取为15～80 kW/m2,采用电火花引燃和无电火花引燃的自燃两种着火方式研究碳纤维/环氧层压板在不同火灾环境下的燃烧特性,对比分析点燃时间、临界热辐射强度、质量损失速率及热释放速率的变化规律。结果表明:随热辐射强度的增大,两种着火方式下碳纤维/环氧层压板的点燃时间缩短,质量损失速率峰值增大,热释放速率峰值增大且达到峰值时间提前;相同辐射强度下,相比于自燃,强制点燃的点燃时间提前、临界热辐射强度降低,热释放速率峰值升高及达到峰值时间提前;随着热辐射强度的增加,着火方式对点燃时间和热释放速率影响逐渐减小。建立了碳纤维/环氧层压板的点燃时间及质量损失速率的数学模型,得到理论临界热辐射强度和气化热。     

典型汽车内饰材料的燃烧特性研究

采用锥形量热仪实验对涤纶面料丙纶玻璃纤维板、涤纶面料丙纶麻纤维板和 PVC 革丙纶麻纤维板 3 种典型汽车内饰材料在 25、35、50 kW/m2 热辐射强度下的点燃时间、质量损失率、热释放速率等燃烧特性参数进行研究,并选取点燃预测模型计算材料的临界热辐射强度,使用轰燃倾向指数和热释放总量评价其潜在火灾危险性。结果表明,在实验热辐射强度下,涤纶面料丙纶麻纤维板质量损失百分率最大,结构完整性最差;涤纶面料丙纶玻璃纤维板平均点燃时间最短,临界热辐射强度最小,最容易被引燃;PVC 革丙纶麻纤维板热释放速率峰值最大,火灾性能指数最小,发生轰燃的可能性最大。     

热辐射强度对棉花燃烧特性的影响

利用锥形量热仪对两组质量为10、20g的棉花进行了热辐射点燃实验,热辐射强度分别选取35、30、25、20、15、10、5、4、3、2kW/m²,对其热释放速率曲线、总热释放量曲线、燃烧残留物形貌和残余质量进行了对比分析。研究结果表明：棉花明火燃烧时总是同时存在阴燃,明火燃烧的热释放速率峰值高于同条件下阴燃的热释放速率的最大值,随其规模程度的增大而增大。阴燃的热释放速率曲线没有峰值,热释放持续的时间较长。尺寸100mm×100mm×24mm、质量10g棉花样品的临界点燃热辐射强度为2~3kW/m²;尺寸100mm×100mm×24mm、质量20g棉花样品的临界点燃热辐射强度为4~5kW/m²。随着堆积密度、相对湿度增加,临界点燃热辐射强度提高。     

聚丙烯腈织物热稳定性与燃烧特性研究

对聚丙烯腈(PAN)织物在空气气氛下的热稳定性和3种热辐射强度下的燃烧特性进行研究。结果表明,PAN织物在空气气氛中的热分解过程主要包括3个失重阶段;随着热辐射强度的增大,PAN织物点燃时间有所提前,热释放速率和产烟率的峰值均得到了一定程度的提高,到达峰值的时间均有不同程度的提前,质量损失率增加,且初始热分解时间提前;当热辐射强度为25 kW/m2时,PAN织物的燃烧不充分,烟密度最大;热辐射强度越大,烟气扩散越快,且PAN织物的火灾性能指数值减小,火灾增长指数值增大;PAN织物具有较高的火灾危险性。     

树脂漆对木材燃烧特性与烟气毒性的影响

选取带有表面树脂漆的桦木和楸木,采用锥形量热仪,选取25、35、45、55kW/m~2的热辐射通量,分析不同热辐射通量条件下的点燃时间、燃烧初期热释放速率特性、总热释放速率、一氧化碳体积分数等,得出表面漆对木材燃烧特性与烟气毒性特性的影响。结果表明:表面漆对桦木的最小点火能并无较大影响,减小了楸木的最小点火能;表面漆明显增大第一个热释放速率峰值;涂有表面漆的木材燃烧时一氧化碳体积分数会出现一个峰值;表面漆对木材燃烧特性的影响与木材种类密切相关。     

基于CFD的开放空间油池火燃烧速率和热辐射研究

采用混合组分燃烧模型和有限体积辐射模型,通过液体表面蒸发模型对液态燃料和火羽流进行耦合,建立开放空间油池火模型.利用CFD方法分别对不同直径的庚烷油池火进行模拟,研究其燃烧速率、热释放速率随直径的变化以及火焰中轴上的温度和单位体积热释放速率(HRRPUV)分布,并得出油池表面的热辐射反馈以及油池外部水平和垂直方向的热辐射强度分布规律.部分模拟结果与实验进行对比,验证该模型的适用性和有效性.     

低辐射强度下古建筑木构件材料的燃烧特性

为研究古建筑木构件材料在火灾下的燃烧特性,使用锥型量热仪对古木材试样的点燃时间、临界辐射强度、热释放速率、燃烧气体中CO2体积分数等燃烧特性进行试验研究。试验发现3种不同厚度试样的临界辐射强度分别为8.81,9.40,10.55 kW/m2。试样厚度增加会使古木材点燃时间延长,临界辐射强度增大,材料的热释放速率所形成的双峰值曲线的峰值降低。燃烧气体中CO2体积分数曲线与热释放速率所绘制出的曲线的形态一致,同一厚度的试样在不同辐射强度下其燃烧特性呈现出显著区别。与新木材相关燃烧特性参数对比,劣化后的古木材临界热辐射强度降低、点燃时间减小,5 min内平均热释放速率较高。研究表明,古建筑木构件材料燃烧特性有显著变化,可为古建筑火灾研究提供参考。     

铺层结构对碳纤维/环氧层压板火反应特性的影响

利用锥形量热仪,垂直/水平燃烧速度测试仪、极限氧指数测定仪研究了单向、织物两种铺层结构对碳纤维/环氧层压板火反应特性的影响.结果表明,随热辐射强度的增加,不同铺层结构碳纤维/环氧层压板的点燃时间均缩短,质量剩余率降低,热释放速率、产烟速率峰值均增加,达到峰值时间变短,总热释放量和总烟释放量增加;在相同热辐射强度下,相比...     

野外组合式软体油罐罐体材料燃烧特性研究

为了研究野外组合式软体油罐在不同辐射强度下的燃烧特性,通过锥形量热仪对软体油罐样本进行燃烧实验,选用25,35,50 kW/m2三种典型的热辐射强度进行研究,得到点燃时间、热释放速率、比消光面积、烟气生成速率、火焰形态等参数的变化规律.结果发现:热辐射强度为50 kW/m2时,点燃时间分别为25,35 kW/m2时的3...     

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。     

不同燃料液面深度的变压器套管油池火燃烧特性数值模拟

以某典型变压器油浸纸套管火灾事故为对象,利用FDS研究了燃料液面深度对套管油池火燃烧速率和火焰高度的影响。结果表明：随着燃料液面深度的增加,油池火的质量损失速率和热释放速率呈指数衰减,燃烧效率呈先减小后增大的变化规律,同时提出了耦合套管尺寸和燃料液面深度的无量纲火焰高度预测模型。     

热辐射通量对PMMA燃烧特性影响的实验研究

采用锥形量热仪研究了15~65kW/m2范围内不同的热辐射通量对PMMA燃烧特性的影响。结果表明,PMMA的平均热释放速率、质量损失速率和CO2产率与热辐射通量成线性递增关系;计算得到PMMA的气化热为2.35kJ/g;点燃时间和到达峰值时间随着辐射通量的增加而呈指数衰减趋势;CO产率与比消光面积随着热辐射通量的增加而增大;热辐射通量对有效燃烧热和总释放热的影响较小。并将实验得到的PMMA的燃烧特性参数与文献报道的值进行了对比,可以作为PMMA的燃烧性能测试及火灾危险性评价的参考。     

小尺度变压器油池火灾燃烧特性的实验研究

开展了直径20～50 cm 的圆形变压器油池火实验,分别测量并研究了火焰形态、燃烧速率、火焰轴心温度等燃烧特性。结果表明：在变压器油燃烧的3 个阶段中,稳定燃烧阶段持续时间最长,而衰减熄灭阶段要明显短于起始燃烧阶段。在燃烧速率方面,油池的直径越大,变压器油燃烧速率越快,燃烧时间越短,变压器油的液位下降速度也越快。变压器油的单位面积燃烧速率与经典辐射模型具有良好的一致性,单位面积燃烧速率与油池直径呈现幂函数形式。在火焰温度方面,油池中心线温度呈现距离液面的垂直高度越大其火焰温度越低的趋势,液面上方火焰温度最高可达700～800 ℃,同时油池火尺度对火焰最高温度的影响不大。     

EPS保温板竖向燃烧特性研究

搭建实验平台,研究EPS保温板的竖向燃烧特性。结果表明:点火开始后,EPS保温板被点燃前会出现倒V形融痕,并伴随有少量烟气和烧焦味的气体;点燃后,火焰在竖向快速蔓延,并伴随大量浓烟、刺激性气体和大量融滴。通过对EPS保温板点燃后的热释放速率研究得到:其点燃后的燃烧可分为发展燃烧阶段和竖向全面燃烧阶段,通过拟合曲线分析和计算,得到发展燃烧阶段的热释放速率与时间成正比关系,处于热释放速率增长阶段;竖向全面燃烧阶段的热释放速率为170.354kW,热释放速率趋于稳定。     

野外组合式软体油囊油料火灾发展规律数值模拟

针对油料火灾燃烧特性,基于油料燃烧实验结论,选用湍流燃烧模型、热辐射模型以及烟气模型,利用FLACS 模拟直径0.5 m 的小尺度油池火燃烧和大尺度野外组合式软体油囊油料泄漏起火。结果表明：油池火燃烧最大热辐射通量分布并不以油池中轴线严格对称;野外组合式油囊发生油料泄漏后的流淌火灾燃烧过程中整体自装卸托盘处受到的最大辐射强度高达35 kW/m2,油囊处受到的最大辐射强度约18 kW/m2;火灾发生20 s 后油囊受到的热辐射强度即可达到使油囊熔化的最低能量。     

典型包装材料燃烧性能的实验研究

使用锥形量热仪对典型包装材料——内衬聚苯乙烯(PS)泡沫塑料和外包装硬纸板的燃烧性能进行了实验研究,测得了不同热辐射强度下包装材料样品的燃烧性能参数。实验结果表明,包装材料受热辐射时很容易被点燃,燃烧时放出大量的热和有毒烟气。     

YJV电缆燃烧烟气及主要毒性产物

采用Cone-FTIR联用仪对YJV电缆在25、30、35、40、50 kW/m~2的热辐射强度下燃烧烟气和主要毒性气体的释放规律进行了实验研究,分析体积分数随时间的变化,并给出拟合公式。研究结果表明,随着热辐射强度的增加,YJV电缆样品的烟气产量和释放速率明显增加;烟气中主要毒性气体CO和HCl的释放速率随时间呈双峰变化,且HCl的产量明显大于CO的产量;选用高斯逼近函数类型对样品35 kW/m~2下的实验数据进行数值拟合,得到了烟气中CO和HCl的体积分数随时间变化的函数关系。     

典型变压器油燃烧特性及烟气危害性研究

利用锥形量热仪及傅里叶变换红外光谱仪,测试了典型变压器油在3种不同外加热辐射通量下的燃烧特性和烟气危害性。重点对比了凝固点不同的KI25X和KI50X变压器油的燃烧过程和火灾危险性。结果表明,外加热辐射通量和变压器油的类型均会对燃烧特性和火灾危险性产生影响。随着外加热辐射通量的增加,两种变压器油的点燃时间均缩短,HRR、生烟率及CO的浓度峰值随之增加。当外加热辐射通量提高至35 kW/m²时,KI50X变压器油火灾的蔓延速度更快,释放出的毒性气体浓度更大,此时其火灾热危险性和烟气危害性相较更大。     

固体标准燃烧物火灾特性实验研究

以纸杯和塑杯为标准燃烧物模拟火源,进行固体燃烧物燃烧特性的实验研究。通过实验测量标准燃烧物的热释放速率、质量损失率和热辐射等,在此基础上分析其火灾载荷、燃烧效率、总热和烟熏痕迹等,为火灾模型提供理论依据。