生態(tài)文明建設(shè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演了很重要的角色,森林火災(zāi)作為全球發(fā)生最頻繁、處置最困難、危害最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,是生態(tài)文明建設(shè)成果和森林資源安全的最大威脅,我國(guó)作為一個(gè)缺林少綠的國(guó)家,需要加強(qiáng)森林防火工作。林火蔓延作為重要的林火行為之一,其決定了森林火災(zāi)發(fā)生發(fā)展趨勢(shì),因此對(duì)其發(fā)展規(guī)律的研究是保護(hù)森林資源,建設(shè)生態(tài)文明,提升應(yīng)急管理水平,推進(jìn)森林防火治理體系的重要手段。本文主要考慮了林火產(chǎn)生外界輻射熱流的時(shí)變性,并研究了時(shí)變熱流下炭化與非炭化可燃物熱解及著火特性的實(shí)驗(yàn)及理論模型,進(jìn)一步模擬及實(shí)驗(yàn)研究火蔓延鋒面演進(jìn)過(guò)程,主要內(nèi)容包括以下四個(gè)方面:1.實(shí)現(xiàn)林火蔓延時(shí)變熱流,并開展時(shí)變熱流下可燃物的熱解及著火時(shí)間特性研究。建立了木材和有機(jī)玻璃(PMMA)在時(shí)變熱流作用時(shí)的熱解解析及數(shù)值模型,結(jié)果表明著火時(shí)間與時(shí)變熱流的參數(shù)之間有明確的冪函數(shù)關(guān)系。利用實(shí)驗(yàn)室早期火災(zāi)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)比例-積分-微分(PID)控制方法實(shí)現(xiàn)了線性及平方時(shí)變熱流,并實(shí)驗(yàn)研究了時(shí)變熱流作用下木材和PMMA的熱解及著火時(shí)間特性,驗(yàn)證了理論分析結(jié)果。2.由于解析解中忽略了熱解、輻射換熱等因素,為了快速準(zhǔn)確獲得不同參數(shù)作用時(shí)可...

【文章頁(yè)數(shù)】：119 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１林火蔓延中輻射熱流隨著時(shí)間的變化［９４｜?１１４］??，

輻射熱流作用下的熱解及著火特性是影響火蔓延的關(guān)鍵輻射熱流向外部傳熱，造成未燃燒區(qū)域可燃物發(fā)生熱解及本質(zhì)建模，則需要針對(duì)以上過(guò)程的機(jī)理進(jìn)行研宄，但可般為米級(jí)，在火蔓延模型模擬計(jì)算時(shí)需要?jiǎng)澐譃檩^細(xì)的域內(nèi)的計(jì)算量過(guò)于龐大，需要非常豐富的計(jì)算資源才能滿作用的特征尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于米級(jí)，可以用較....

圖２．２火災(zāi)早期特性實(shí)驗(yàn)研宄平臺(tái)??

?區(qū)域內(nèi)可燃物熱解及著火，Ｃｏｈｅｎ［１１３】及Ｍａｎｚｅｌｌｏ１１１４】表明靜態(tài)可燃物接收到的福??射熱流隨著火焰鋒面的不斷靠近而增大，如圖２．１所示，在蔓延早期，由于著火??區(qū)域距離測(cè)量點(diǎn)較遠(yuǎn)，測(cè)量點(diǎn)幾乎未接收到輻射能量，隨著野火蔓延，輻射熱流??在７０ｓ左右時(shí)迅速上升，可認(rèn)....

圖２．３測(cè)量失重樣件（左），測(cè)量表面溫度樣件（右）??

該滿足絕熱邊界條件。由于石棉導(dǎo)熱系數(shù)為［〇．〇４，?０．１］ｋＷ／（ｎｒＫ），遠(yuǎn)小于實(shí)驗(yàn)樣?．??件，因此實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在邊界處包裹石棉材料實(shí)現(xiàn)絕熱邊界。最終加工完成的實(shí)驗(yàn)??樣件如圖２．３所示，最外層為鋁箔。??圖２．３測(cè)量失重樣件（左），測(cè)量表面溫度樣件（右）??本文基于該系統(tǒng)設(shè)....

圖２．４設(shè)計(jì)與實(shí)際測(cè)量熱流：（ａ）?Ａ組平方熱流，（ｂ）?Ｂ組線性熱流??

該滿足絕熱邊界條件。由于石棉導(dǎo)熱系數(shù)為［〇．〇４，?０．１］ｋＷ／（ｎｒＫ），遠(yuǎn)小于實(shí)驗(yàn)樣?．??件，因此實(shí)驗(yàn)中通過(guò)在邊界處包裹石棉材料實(shí)現(xiàn)絕熱邊界。最終加工完成的實(shí)驗(yàn)??樣件如圖２．３所示，最外層為鋁箔。??圖２．３測(cè)量失重樣件（左），測(cè)量表面溫度樣件（右）??本文基于該系統(tǒng)設(shè)....

本文編號(hào)：3925926