砂子粒径对流淌火蔓延及燃烧特性的影响

为探究砂子粒径对流淌火的影响,设计并搭建了流淌火试验平台,试验研究砂子粒径和泄漏速率对流淌火燃烧特性的影响。结果表明：不同粒径砂子流淌火有明显的燃烧阶段性特征,砂子粒径较粗时燃烧过程有蔓延阶段、收缩阶段、稳定阶段、维持阶段和熄灭阶段5个阶段,而砂子粒径较细时没有收缩阶段。稳定燃烧面积随着泄漏速率和砂子粒径的增大而增大,但稳定燃烧速率随着砂子粒径的增大而减小。不同泄漏速率流淌火的平均稳定线燃烧速率约为0.122 mm/s。     

砂子基底正庚烷流淌火特性及传热分析

摘 要：在砂子基底上进行了未点燃正庚烷的蔓延实验和点燃正庚烷的燃烧实验,研究砂子粒径对正庚烷蔓延和燃烧特性的影响。分析了蔓延距离、火焰前锋、燃烧速率,探究了传热过程对流淌火特性的影响。结果表明,由于砂子的吸附能力随着砂子粒径增大而减小,未点燃的正庚烷在蔓延阶段,其流淌蔓延距离和速度随着砂子粒径增大而增大,且小于无砂工况。随着砂子粒径的增大,正庚烷稳定燃烧阶段火焰前锋先增大后减小、稳定燃烧速率先减小后增大。传热分析表明,当砂子粒径从0.25 mm增大为4 mm时,热传导反馈的减小是引起燃烧速率减小的主要原因;而当砂子粒径进一步增大为8 mm时,热辐射反馈的增大导致了燃烧速率的增大。最后得出砂子的吸附能力是影响蔓延阶段的主要因素,热反馈是影响稳定燃烧阶段的主要影响因素,0.25 mm细砂更适用于流淌火的阻挡扑灭。     

EPS火灾蔓延速率的数值模拟与实验研究

建立了热塑性外保温材料火蔓延速率模型,提出了表征向上火蔓延和向下熔融流淌燃烧相互促进作用大小的无量纲参数,耦合燃烧度。通过实验研究了EPS外保温材料的火蔓延规律和影响因素。实验结果表明,其火蔓延速率随时间变化呈指数增长;"耦合燃烧度"越大,火蔓延速率增长越快;"耦合燃烧度"随材料厚度的增加而增大;不同火源位置下,"耦合燃烧度"的大小排列为:中火底火顶火边角火;理论模型与实验结果具有较好的一致性。     

汽油储罐流淌火蔓延特性及危害研究

以容积均为2 000 m3的四个储罐为研究对象,用液体火灾计算工具Kameleon FireEx模拟出料口管道泄漏引发流淌性火灾事故,计算得到流淌火灾蔓延发展过程以及温度场和热辐射场等特征参数的变化规律。结果表明,当泄漏速率保持不变时,流淌火燃烧面积逐渐增大且增长速率不断减小,并逐渐趋于稳定;流淌火稳定燃烧阶段,距离泄漏点较近的两个储罐被流淌火焰包围,两个储罐罐壁所有监测点中,最高温度分别为1 300、1 100℃;若不切断泄漏源或不采取冷却降温措施,距离泄漏点较近的两个储罐会发生应力失效,存在垮塌的风险。     

坡度对柴油流淌火燃烧特性的影响

利用自行设计的流淌燃烧实验平台对柴油流淌火在不同坡度条件下的火焰高度、质量损失速率、火焰温度和热辐射等燃烧特性参数进行了研究,并就坡度对流淌火着火初期燃烧状态的影响进行了对比分析。实验结果表明,随着坡度的增加,柴油流淌火的火焰高度、质量损失速率、火焰温度和火焰热辐射均小于同等规模的油池火,且在实验范围内,坡度越大,油品流速越大,火灾特性参数越小,着火初期着火段与泄漏口的距离越大。     

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.     

斜面角度对聚丙烯表面火蔓延的影响

在30°、45°、60°和90°的倾角条件下对热塑性材料聚丙烯进行燃烧实验,研究角度对可熔融材料表面火蔓延行为的影响,主要分析了火蔓延速率、火焰长度、质量损失速率、下表面温度等参数。研究表明:火蔓延速率、质量损失速率、下表面温升速率随角度增加而增大,角度对火焰长度影响较小。角度较小时燃烧受池火影响较大,这使火焰长度呈波动性增长,下表面最高温度反而高于大角度时。     

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．     

高高原机场环境下可燃液体燃烧特性研究

选择航空煤油和正庚烷为燃料,在不同油盘直径工况下,研究其在高高原机场低压环境下的燃烧速率、热释放速率和火羽流中心温度变化等典型特征参数的变化规律。结果表明：航煤和正庚烷整个燃烧过程大致分为初期燃烧、稳定燃烧、衰减熄灭三个阶段;同一工况下,正庚烷的热释放速率大于航煤,燃烧时间更短,最大热释放速率与油盘直径有一定的指数关系,可以预测低压环境下油池火的最大热释放速率;火羽流中心温升与火源高度、功率存在指数关系,对理想火羽流模型进行了修正并应用于康定高高原低压环境,修正系数为8.43。     

燃料间距对PMMA竖向火蔓延行为的影响

以PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）板（8 cm×10 cm×1 cm）为实验材料,开展不同燃料间距（0~10 cm）的竖向火蔓延实验,分析火焰高度、燃烧速率、热解前锋位置及点燃滞后时间的变化规律。结果发现,随着燃料间距增加,固体表面的净火焰高度与燃烧速率均呈现先增大后减小的趋势。此外,火焰在相邻固体燃料表面的蔓延过程中出现“点燃滞后”现象,点燃滞后时间随着燃料间距的增加呈指数级增长。