飛火和熱輻射點(diǎn)燃松針的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-26 19:32
在森林-城鎮(zhèn)交界域中,一旦發(fā)生森林大火,往往通過(guò)飛火顆粒和火焰輻射兩種方式點(diǎn)燃可燃物導(dǎo)致建筑物著火,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,F(xiàn)有研究主要關(guān)注飛火或者熱輻射獨(dú)立點(diǎn)燃可燃物的過(guò)程,極少涉及二者共同作用的情況。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬,研究了熱顆粒和熱輻射共同作用下松針燃料床的點(diǎn)燃特性。本文的主要工作如下:搭建熱顆粒和熱輻射點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)臺(tái),開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究惰性金屬熱顆粒(直徑8 mm~12 mm,溫度700~750℃)和熱輻射(0~30 kW/m2)共同作用下松針燃料床的點(diǎn)燃特性。研究主要關(guān)注和討論不同熱顆粒溫度、熱顆粒直徑和輻射熱通量作用下臨界點(diǎn)燃條件以及陰燃轉(zhuǎn)變?yōu)槊骰鸬狞c(diǎn)燃時(shí)間的變化規(guī)律。熱顆粒和熱輻射共同作用時(shí),臨界輻射熱通量隨熱顆粒溫度和直徑增加而降低,理論分析表明臨界輻射熱通量與d(Tp-Tsm)存在線性關(guān)系。在本文研究范圍內(nèi),當(dāng)輻射熱通量低于單獨(dú)作用的臨界值時(shí),對(duì)于溫度較高的熱顆粒,陰燃轉(zhuǎn)變?yōu)槊骰鸬狞c(diǎn)燃時(shí)間隨直徑增加而減小,隨著熱顆粒溫度降低,點(diǎn)燃時(shí)間不依賴(lài)于熱顆粒直徑。研究表明,熱顆粒陰燃點(diǎn)燃燃料床過(guò)程中,存在一個(gè)臨界的加熱距離,只有當(dāng)熱顆粒的有效加熱距離大于該臨界值時(shí),燃料床才能被點(diǎn)燃,這...
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2森林-城鎮(zhèn)交界域火災(zāi)(此圖片來(lái)源于??https://www.usfa.fema.gov/wui_toolkit/wui_planning.html)??
現(xiàn)有的關(guān)于輻射和飛火顆粒點(diǎn)燃的研究都是針對(duì)單一過(guò)程展開(kāi)的,而實(shí)際交??界域火災(zāi)中,植被發(fā)生火災(zāi)以后,火焰面以外的未燃區(qū)域受火焰直接接觸、輻射??和飛火顆粒的作用;鹇臃绞诫S距離的變化如圖1.3所示。直接火焰接觸發(fā)生??在距離火焰面非常近的位置,距離火焰面較遠(yuǎn)的植被或者建筑物的點(diǎn)燃方式則很??11??
2.3.1實(shí)驗(yàn)儀器??為了研宄飛火顆粒和熱輻射共同作用下可燃物的點(diǎn)燃特性,本文設(shè)計(jì)搭建??了如圖2.1所示的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)由錐形熱源、管式定碳爐以及各自的控制器??組成,可以完成熱輻射點(diǎn)燃、熱顆粒點(diǎn)燃以及熱輻射和熱顆粒共同點(diǎn)燃的實(shí)驗(yàn)??研宄。本節(jié)對(duì)構(gòu)成實(shí)驗(yàn)臺(tái)的管式高溫定碳爐和錐形輻射源以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用??的測(cè)量工具進(jìn)行介紹。??19??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]交界域火災(zāi)對(duì)化工企業(yè)的威脅及控制措施[J]. 姬丹,況凱騫,;鄄. 廣東化工. 2015(15)
[2]森林—城鎮(zhèn)交界域火災(zāi)的致災(zāi)因素分析[J]. 高仲亮,陳鵬宇,舒立福,李彥東. 森林防火. 2013(02)
博士論文
[1]飛火顆粒點(diǎn)燃的實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究[D]. 王蘇盼.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3304218
【文章來(lái)源】:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2森林-城鎮(zhèn)交界域火災(zāi)(此圖片來(lái)源于??https://www.usfa.fema.gov/wui_toolkit/wui_planning.html)??
現(xiàn)有的關(guān)于輻射和飛火顆粒點(diǎn)燃的研究都是針對(duì)單一過(guò)程展開(kāi)的,而實(shí)際交??界域火災(zāi)中,植被發(fā)生火災(zāi)以后,火焰面以外的未燃區(qū)域受火焰直接接觸、輻射??和飛火顆粒的作用;鹇臃绞诫S距離的變化如圖1.3所示。直接火焰接觸發(fā)生??在距離火焰面非常近的位置,距離火焰面較遠(yuǎn)的植被或者建筑物的點(diǎn)燃方式則很??11??
2.3.1實(shí)驗(yàn)儀器??為了研宄飛火顆粒和熱輻射共同作用下可燃物的點(diǎn)燃特性,本文設(shè)計(jì)搭建??了如圖2.1所示的實(shí)驗(yàn)臺(tái)。實(shí)驗(yàn)臺(tái)由錐形熱源、管式定碳爐以及各自的控制器??組成,可以完成熱輻射點(diǎn)燃、熱顆粒點(diǎn)燃以及熱輻射和熱顆粒共同點(diǎn)燃的實(shí)驗(yàn)??研宄。本節(jié)對(duì)構(gòu)成實(shí)驗(yàn)臺(tái)的管式高溫定碳爐和錐形輻射源以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用??的測(cè)量工具進(jìn)行介紹。??19??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]交界域火災(zāi)對(duì)化工企業(yè)的威脅及控制措施[J]. 姬丹,況凱騫,;鄄. 廣東化工. 2015(15)
[2]森林—城鎮(zhèn)交界域火災(zāi)的致災(zāi)因素分析[J]. 高仲亮,陳鵬宇,舒立福,李彥東. 森林防火. 2013(02)
博士論文
[1]飛火顆粒點(diǎn)燃的實(shí)驗(yàn)及機(jī)理研究[D]. 王蘇盼.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3304218
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