研究了杉木和樟木兩種典型的可碳化固體表面在不同試樣寬度和不同放置角度的火蔓延加速特性.試樣寬度范圍為2～12 cm,每間隔2 cm為一組工況;放置角度為-20°～30°,正角度每間隔10°為一組工況,負(fù)角度每間隔5°為一組工況。通過分析試樣表面火焰蔓延速度、火焰特征參數(shù)（火焰形態(tài)、火焰面積、火焰溫度）及試樣質(zhì)量損失速率等的變化規(guī)律,觀察火蔓延特性。研究發(fā)現(xiàn),火蔓延速度、質(zhì)量損失速率及火焰面積均隨著試樣寬度和放置角度的增大而增大;試樣寬度對火蔓延發(fā)生加速行為的臨界角度有影響,并揭示了試樣寬度對火蔓延加速行為的影響機(jī)制;得到了火蔓延過程在試樣寬度和放置角度耦合作用下的穩(wěn)態(tài)蔓延和加速蔓延之間的臨界條件。 

【文章來源】：工程熱物理學(xué)報(bào). 2020,41(05)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖１實(shí)驗(yàn)裝置示意圖??Ｆｉｇ．?１?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｖｉｃｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??

張英等：寬度與角度耦合作用下固體表面火蔓延加速特性??１２４１??圖３不同寬度的兩種試樣在不同角度的平均火蔓延速度??Ｆｉｇ．?３?Ａｖｅｒａｇｅ?ｆｌａｍｅ?ｓｐｒｅａｄ?ｒａｔｅ?ｏｆ?ｔｗｏ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｗｉｔｈ??ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｗｉｄｔｈｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎｓ??（ａ）?（ｂ）?（ｃ）?（ｄ）??圖４?８ｃｍ寬杉木在不同角度下的火焰形態(tài)??（ａ）?０°；?（ｂ）?１０°；?（ｃ）?２０°；?（ｄ）?３０°??Ｆｉｇ．?４?Ｆｌａｍｅ?ｓｈａｐｅ?ｏｆ?８?ｃｍ?ｗｉｄｅ?Ｃｈｉｎｅｓｅ?ｆｉｒ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??ａｎｇｌｅｓ?（ａ）?０°；?（ｂ）?１０°；?（ｃ）?２０°；?（ｄ）?３０°??從圖４中可以看出，８?ｃｍ寬度的杉木在放置角??度為０°和１０°時(shí)的火焰形態(tài)比較規(guī)則，火焰與杉??木表面的夾角較大，而放置角度為２０°和３０°時(shí)的??火焰形態(tài)則比較紊亂，火焰與杉木表面的夾角較校??同時(shí)放置角度為０°和１０°的火焰面積遠(yuǎn)小于２０°和??３０°圖中的火焰面積。從圖５中可以看出放置角度??０．００??２?４?６?８?１０?１２??寬度／ｃｍ??直接或通過輻射傳熱的方式引燃可燃物，致使火災(zāi)??規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大．火焰形態(tài)是火蔓延過程中非常??重要的一個(gè)參數(shù)，它與熱釋放速率、輻射特性和火??焰?zhèn)鞑ヌ匦悦芮邢嚓P(guān)ＰＩ圖４和圖５分別給出了??不同工況下的火蔓延過程中間時(shí)刻典型的火焰形態(tài)??圖片。??５期??結(jié)果的影響，控制烘箱的溫度為８０°Ｃ，每隔兩個(gè)小??時(shí)測量一次試樣的重量，直至試樣的重量幾乎不再??改變，然后將試樣取出放置在自然

的影響相對較校??〇??２?４?６?８?１０?１２??寬度／ｃｍ??圖６不同寬度的兩種試樣在不同角度的平均火焰面積??Ｆｉｇ．?６?Ａｖｅｒａｇｅ?ｆｌａｍｅ?ａｒｅａ?ｏｆ?ｔｗｏ?ｓａｍｐｌｅｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??ｗｉｄｔｈｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎｓ??４０００??３０００??２０００??１０００??２?４?６?８?１０?１２??寬度／ｃｍ??６０００??５０００??（ｄ）?（ｅ）?（ｆ）??圖５不同寬度的杉木在放置角度為２０°下的火焰形態(tài)??（ａ）?２?ｃｍ；?（ｂ）?４?ｃｍ；?（ｃ）?６?ｃｍ；?（ｄ）?８?ｃｍ；?（ｅ）?１０?ｃｍ；?（ｆ）?１２?ｃｍ??Ｆｉｇ．?５?Ｆｌａｍｅ?ｓｈａｐｅ?ｏｆ?Ｃｈｉｎｅｓｅ?ｆｉｒ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｗｉｄｔｈｓ?ａｔ?ａｎ??ｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ?ｏｆ?２０°?（ａ）?２?ｃｍ；?（ｂ）?４?ｃｍ；?（ｃ）?６?ｃｍ；?（ｄ）?８?ｃｍ；?（ｅ）??１０?ｃｍ；?（ｆ）?１２?ｃｍ??２．２．２火焰面積??實(shí)驗(yàn)過程中采用ＤＶ從側(cè)面拍攝火蔓延過程中??的火焰形態(tài)，將拍攝到的視頻導(dǎo)入計(jì)算機(jī)中，采用??ｐｒｅｍｉｅｒｅ軟件將拍攝到的視頻以每秒一幀分離成序??列圖片，再導(dǎo)入基于ＭＡＴＬＡＢ的火焰圖像處理軟??件。根據(jù)預(yù)先在實(shí)驗(yàn)支架安裝的刻度尺，在軟件中??設(shè)置合適的比例尺，將序列圖片轉(zhuǎn)化為灰度序列圖，??然后處理該組數(shù)據(jù)灰度序列圖片，得到火焰面積的??數(shù)據(jù)。圖６給出了不同寬度的兩種試樣在不同角度??下的平均火焰面積。定義處理得到的總火焰面積與??總時(shí)長的比值為平均火焰面積

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]典型可炭化固體材料表面火蔓延特性研究[D]. 張英.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3605393