【摘要】：火旋風是一種特殊的火災(zāi)現(xiàn)象,經(jīng)常出現(xiàn)在森林火災(zāi)、田地火災(zāi)和草原火災(zāi)等自然環(huán)境中,也會出現(xiàn)在城市建筑的火災(zāi)中。相比于普通火災(zāi),火旋風具有極大的破壞力�；鹦L的燃燒速率更快,火焰具有更大的高度直徑比,火焰的溫度和輻射熱大大增強。在火災(zāi)的發(fā)生過程中,由于卷吸作用,火旋風會不斷卷吸周圍的物體,并把燃燒的碎屑拋向遠處,形成飛火,增加撲救難度,威脅撲救人員的人身安全。一旦火場中出現(xiàn)多個火旋風,會造成更大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此,研究多火源火旋風的燃燒特性具有重要意義。本文利用改進的四面邊墻夾縫式實驗裝置,對多個火源的火旋風進行實驗研究。由電子天平和Matlab程序記錄航空煤油的質(zhì)量隨時間變化曲線,得到準穩(wěn)態(tài)階段火旋風的質(zhì)量燃燒速率。對燃料的質(zhì)量進行定性和定量的分析,發(fā)現(xiàn)大直徑油盤形成的火旋風比小直徑油盤更容易受到拖拽力和渦量的作用影響。利用攝像機記錄的火焰連續(xù)圖像,獲得火焰高度,結(jié)合火旋風生成的5個階段對火焰高度進行了定性分析。結(jié)合速度環(huán)量,分析提出多火源火旋風質(zhì)量燃燒速率和火焰高度的半經(jīng)驗線性關(guān)系式。
【圖文】：

圖 1.1 火災(zāi)科學國家重點實驗生成火旋風的裝置圖斌和劉乃安等人[64]通過系統(tǒng)對環(huán)量對火旋風燃燒們結(jié)合前人的研究理論，，確定了火旋風的燃燒速率新的關(guān)系。實驗發(fā)現(xiàn)外加環(huán)量對提高燃料與火焰接的提高作用，這會導(dǎo)致向燃料表面的熱反饋的提高得燃燒速率提高。在假設(shè)火旋風火焰高度與無環(huán)量下，提出了新的火旋風高度關(guān)系式。環(huán)量對火羽流制了羽流半徑隨高度的增長。同時火旋風在近油池域則為湍流區(qū)域。環(huán)量改變了徑向速度，從而增強安等人[65]研究多個火點的質(zhì)量燃燒速率的空間分布時間。引入和定義了著火層的概念來描繪著火點的燒速率復(fù)雜的空間變化進行分析和物理上的解釋。呈現(xiàn)一定的非線性模式，這體現(xiàn)了多火點陣列中兩

圖 2.1 Emmons 和 Ying 火旋風的生成裝置atoh 和 Yang 等設(shè)計了四面墻-狹縫式的火旋形的通道，上方開口，并在墻的連接處留的縫隙進入，這時進入的空氣自身帶有一定上升，壓力差促使周圍空氣通過縫隙進入形產(chǎn)火旋風的裝置容易搭建，簡單方便，而因此被廣泛應(yīng)用于實驗室內(nèi)的火旋風實驗研
【學位授予單位】：沈陽航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X932

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本文編號：2701372