發(fā)布時間：2021-05-31 19:05

　　本文利用小尺度穩(wěn)流風場實驗平臺,研究了三種不同圍護結構（無壁面、一側壁面和三側壁面）內的小尺度池火在不同環(huán)境風速下的燃燒特性,包括燃燒速率、火焰高度和火焰傾角。實驗結果表明,無壁面圍護情況下燃燒全過程的平均燃燒速率相比一側壁面和三側壁面情況下的平均燃燒速率更大,火焰傾角也是無壁面圍護情況較一側壁面和三側壁面的情況大,而無壁面圍護情況下的火焰平均高度值小于一側壁面和三側壁面的情況。此外,還給出了三種不同圍護結構下的火焰高度和火焰傾角經驗公式。 

【文章來源】：工程熱物理學報. 2020,41(12)北大核心EICSCD

【文章頁數】：7 頁

【部分圖文】：

圖１實驗裝置圖??Ｆｉｇ．?１?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｅｔｕｐ??新的火焰傾角經驗公式

??用下不同圍護結構內油池火焰高度和火焰傾角的經??驗公式。本研究可為堆砌貨物或集裝箱的船舶甲板??的防火結構量計提供基礎數據重持．??１實驗裝置與工況??實驗所需的水平環(huán)境風由穩(wěn)流風場實驗平臺提??供，如圖１所放８，穩(wěn)流風場實驗平臺主體為長約２．５??ｍ的圓柱形營道，．其中包含變頻式軸流風機和蜂窩??芯整流段。變頻式軸流風機經過蜂窩芯的整流能夠??在水平方向上提供〇？Ｓ?ｍ／ｅ較為均勻且■定的風速。??風機出Ｕ從上至下均布＿個熱線測速儀的速度測點??甩于監(jiān)測風機出Ｕ風速。圖２給出了平均風速為１．７１??ｍ．／ｓ時ｋｇ個速度測點的＿實驗監(jiān)測值且速度測點的風??速波動范圍為４．２％，因此認為該穩(wěn)流風場實驗平臺??能夠提供較為均勻穩(wěn)定的水平環(huán)境風速［２Ｑ１。??實驗考慮三種圍護結構工況，分瑚是：圖１（ａ）無??壁面；圖１（ｂ）?—側壁面；圖１⑷三側壁面，實驗中所??有壁面均采用４０?ｃｍ在膏板，三側壁面結構??正面使用了?４０?ｃｍｘ４０?ｃ．ｍ的鋼化玻璃用Ｔ拍攝火焰??圖像。??實驗中使用正庚烷作為燃料，選用．莨徑為８?ｃｍ、??內高２．．５．６１１１壁厚．３１１１；１１１的不銹＿圓盤作為油盤。三種??圍護結枸Ｘ況下油盤均放置在底板上中間位寶，距??離側壁２Ｑ?ｅｍ處。油盤下放置一釐程為６?ｋｇ．、精度??〇．〇１?ｇ的電子天〒，用Ｔ記錄實驗中的燃料質敢變??化。油盤與天平之間放實一塊石＃板用于隔熱和保??護電子無Ｔ。各壁面間均使用防火膠將其密封�；鹪�??側面放置一攝像機，用ｆ記錄實驗中的火焰形態(tài)。??３．０??２．５??２．０??？?１?？?１?？?１??？?攀?？???ｐｒｏ

燃燒階段，由：：ｒ？燃料燃燒殆??盡，火焰逐漸熄滅。圖３〇３）為一側壁面圍護結構的??工況，燃燒前期火焰呈現(xiàn)泛白的亮黃色，沸燃之后??變?yōu)榻裹S色。巾ｆ—側壁面的遮擋作用，火焰傾斜??貼近壁面并沿著壁面上升，火焰長度和高度也是隨??著燃燒時間逐漸變大。圖３（Ｃ）為三側壁面圍護結構??的工況，火焰顏色變化％前面兩組工況類似。相同??水平環(huán)境風速下，火焰在三側壁面時的持續(xù)燃燒時??間明Ｍ大于無壁面和一側壁面圍護結構的工況．??不同風速情況下三種圍護結構的油池火穩(wěn)定階??段火焰形態(tài)如圖４所示。從圖４（ａ）可以看出，無壁??面圍護時火焰被水Ｔ？環(huán)境風吹至傾斜，且火焰傾斜??的角度隨著風速遂漸増大。而在風速大ｆ?１．０６?ｍ／ｓ??之．：録，火焰傾角的變化較小并趨近穩(wěn)定，此時的火焰??逐漸偏移不再完全覆蓋油池整個表面，甚至脫離油??池表面沿著下風側燃燒。另一方面，當風速大ｆ?０－Ｓ５??ｍ／ｓ，火焰底部拖拽行為也很明顯。圖４（ｂ）為一側??壁面圍護結構的火焰形態(tài)圖，隨著水平環(huán)境鳳速的??増大，火翁傾角逐漸增．大。．緝鳳速．大時，??油池火焰由于下風向壁面的遮擋逐漸貼壁，此時火??焰的傾角變化不明顯，且火焰同樣出現(xiàn)偏移油盤表??面的現(xiàn)象．由圖４（ｃ）可以看出，三側壁面圍護結構??下火焰傾角同樣是隨著水Ｔ■？環(huán)境風速增大到一定程??度后漸趨穩(wěn)定。特殊的是，三側壁面圍護結構下火??焰會沿著壁面上升，而非貼著壁面，火焰與壁面之??間有較為明顯的間隙。分析認為三側壁面的圍護結??構造成氣流擾動，從而導致了該現(xiàn)象．??（ａ）無壁面??（ｃ）三側壁面??（ｃ）?Ｔｈｒｅｅ?ｓｉｄｅｗａｌｌ??圖３水平環(huán)境風速為０．６０?ｍ


本文編號：3208801