固體可燃物火蔓延是建筑火災的重要階段,為此國內(nèi)外學者開展了大量相關(guān)的實驗和理論研究。固體可燃物火蔓延過程非常復雜,涉及到氣固相傳熱傳質(zhì)以及化學反應,因此深入認識固體可燃物燃燒特性和火焰?zhèn)鞑C理是火災研究領(lǐng)域的重要內(nèi)容,對火災風險評估和應急救援決策具有重要意義。雖然固體火蔓延過程受固體可燃物自身條件以及外部因素的影響,但是之前研究表明火蔓延速率和燃燒速率均是由火焰向固體可燃物的傳熱速率決定的。固體可燃物燃燒所產(chǎn)生的熱量一部分以輻射和對流的形式傳遞到固體可燃物表面,另一部分則散失到周圍環(huán)境中。燃燒區(qū)固體可燃物接收熱量之后發(fā)生熱解反應并釋放熱解可燃氣,從而在固體表面形成穩(wěn)定的擴散火焰,未燃區(qū)固體可燃物接收到火焰的熱量之后表面表面溫度持續(xù)升高,直至固體可燃物溫度達到熱解溫度使火焰在可燃物表面持續(xù)蔓延下去。固體可燃物逆流火蔓延是固體火蔓延的一種重要形式,因為其過程較為穩(wěn)定且易于控制,所以目前固體火蔓延機理和數(shù)值模型研究主要集中在逆流火蔓延方面。為了簡化火蔓延過程,已有的固體可燃物逆流火蔓延實驗和理論研究大多是在無限寬的假設(shè)下開展的。然而,現(xiàn)實火災場景中大部分固體可燃物是沒有限制的、邊界是開放的。... 

【文章來源】：中國科學技術(shù)大學安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１常重力下強迫對流邊界層擴散燃燒模型??

１．２．２．２逆流火蓃延理論模型??根據(jù)固體火蔓延的方向和外部強迫氣流或者自然對流氣流方向的關(guān)系，可以??將固體火蔓延分為順流火蔓延和逆流火蔓延。本文主要涉及逆流火蔓延，圖１．２??給出了強迫對流和自然對流條件下固體可燃物逆流火蔓延示意圖，示意圖中包括??了熱解區(qū)長度、預熱區(qū)擴散尺度以及固體表面溫度。??Ｔ?Ｚ?Ｘｐ??Ｆｏｒｃｅｄ?Ｆｌｏｗ?＾＾???，／?／?＂??一，—????Ｎａｔｕｒａｌ?￥?Ｓ?＾??Ｆｌｏｗ?ｆ?個??—Ｈ；?ｊ??ｓｆ?ｘｐ?ｙ??圖１．２強迫對流以及自然對流條件下固體可燃物逆流火蔓延示意圖［８４］。??士１１丨５［９４］最先開展逆流火蔓延理論研究，提出了逆流火蔓延模型，模型假設(shè)??火焰為化學反應無限快的層流擴散薄層，對逆流條件下熱薄型和半無限大固體可??燃物火蔓延的氣相和固相傳熱過程分別進行了分析，得到了熱薄型和熱厚型固體??可燃材料逆流火蔓延速度的解析解。熱薄型固體可燃物的火蔓延速度與外部逆流??風速無關(guān)，熱厚型固體可燃物的火蔓延速度與逆流速度成正比。與ｄｅＲｉｓ幾乎同??時

開展開放邊界條件下不同尺寸的ＰＭＭＡ板三維向下火蔓延實驗，研宄三維效應??對不同尺寸固體可燃物向下火蔓延的影響；結(jié)合火焰和固體可燃物之間的傳熱分??析，預測火蔓延速度隨尺寸的變化規(guī)律。（２）分析開放邊界條件下三維向下火蔓??延的控制機理，從預熱區(qū)傳熱角度探宄三維向下火蔓延的控制機理，對比分析二??維和三維向下火蔓延的不同之處。（３）研宄多個火源情況下三維向下火蔓延速度??以及熱解前鋒角度隨火源間距的變化規(guī)律，探宄火源間距對三維向下火蔓延的影??響機理。??本文通過開展不同尺寸和不同壓力下的ＰＭＭＡ三維向下火蔓延實驗，研究??不通外部條件下三維向下火蔓延規(guī)律，并且基于能量平衡分析預測三維向下火蔓??延速度，揭示三維向下火蔓延機理。開展平行雙板ＰＭＭＡ三維向下火蔓延實驗??和機理研宄，分析火源間距對熱解前鋒角度、火蔓延速度和火焰高度的影響機制。??多火源火蔓延的研究還能進一步驗證三維向下火蔓延模型的可行性。具體的技術(shù)??路線圖如下：????：：：羅；??―

【參考文獻】：
期刊論文
[1]雙火源條件下的XPS火蔓延速率研究[J]. 宦祖飛,周曉冬,章濤林,彭飛,吳志博,楊立中.  火災科學. 2014(04)



本文編號：3316471