發(fā)布時間：2017-09-29 15:35

  本文關(guān)鍵詞：兩面臨空薄型可燃物豎向燃燒特性實驗與理論研究

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【摘要】：近幾年，我國發(fā)生了多起嚴重的可燃物豎向燃燒火災(zāi)事故，給人民的生命財產(chǎn)造成了巨大的傷害。薄型可燃物豎向火蔓延特性成為了新的研究課題，研究多集中于木質(zhì)材料的貼壁燃燒，關(guān)注于可燃物在不同條件下的點燃特性，而對薄型可燃物豎向燃燒火蔓延特性的定量分析和理論研究深度不夠，尤其對兩面臨空薄型可燃物豎向燃燒與火蔓延特性研究欠缺，不能滿足現(xiàn)代大空間、特殊功能或特殊造型建筑防火設(shè)計的理論與技術(shù)需要。 為了研究兩面臨空薄型可燃物的豎向燃燒與火蔓延特性，彌補理論研究不夠的空白，本文在現(xiàn)有研究基礎(chǔ)之上，基于兩面臨空薄型可燃物豎向燃燒火蔓延痕跡，建立了兩面臨空薄型可燃物豎向火蔓延物理數(shù)學(xué)模型，并設(shè)計了兩面臨空中等尺寸薄型可燃物豎向燃燒實驗，開展了八組不同材質(zhì)薄型可燃物豎向燃燒實驗，對物理數(shù)學(xué)模型的可靠性進行驗證；參照薄型可燃物豎向燃燒實驗相關(guān)參數(shù)，初步選擇數(shù)值模擬軟件Simtec并建立了兩面臨空薄型可燃物豎向燃燒計算模型，，探究了兩面臨空薄型可燃物豎向燃燒數(shù)值模擬方法并對理論模型準確性再次驗證，得到以下結(jié)論： 棉質(zhì)類薄型可燃物被點燃撤去火源后，能夠自行維持燃燒且試件下端出現(xiàn)輕微蜷縮，火焰在豎直方向上加速蔓延，豎向火蔓延速度比水平火蔓延速度快得多，火焰體由倒V型變?yōu)橹�，之后逐漸變化并維持為V型，直至可燃物被撕裂成左右兩塊；塑料類薄型可燃物引燃后，雖然能夠自行維持燃燒，但燃燒較為緩慢，火焰體較小，燃燒過程中產(chǎn)生燃燒滴落物，火焰蔓延變化無規(guī)律，裝飾燈布、商場廣告布、投影布不能被點火源引燃，不能實現(xiàn)續(xù)燃； 通過軟件orign8.5.1擬合出了薄型可燃物豎向燃燒中質(zhì)量、質(zhì)量損失速率、火焰前鋒位置、火焰蔓延速度、加速度隨時間變化的曲線方程，它們均可表示為點燃后時間t的冪函數(shù)，相關(guān)系數(shù)R2均在0.98以上；基于兩面臨空薄型可燃物豎向燃燒火蔓延痕跡，建立的豎向火蔓延加速度模型經(jīng)實驗驗證能夠成立，理論模型與實驗結(jié)果基本吻合，兩面臨空薄型可燃物豎向火蔓延加速度a f隨點燃時間（引燃時間t1與火蔓延時間t之和）變化關(guān)系滿足 Simtec軟件數(shù)值模擬兩面臨空薄型可燃物豎向燃燒，預(yù)測的材料表面最高溫度950℃比實驗結(jié)果850℃高11%，豎直火蔓延呈現(xiàn)加速態(tài)勢，豎向火蔓延火焰前鋒位置、火蔓延速度、豎向火蔓延加速度均可表示為點燃后時間t的冪函數(shù)，火蔓延加速度為，與理論模型相吻合，再次驗證了理論模型的正確性，Simtec軟件再現(xiàn)兩面臨空薄型可燃物豎向燃燒過程，與實驗結(jié)果基本一致，該軟件適用于兩面臨空薄型可燃物豎向燃燒數(shù)值模擬。
【關(guān)鍵詞】：薄型可燃物 豎向燃燒 實驗研究 理論模型 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU502;TU998.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-16
• 變量注釋表16-17
• 1 緒論17-26
• 1.1 薄型可燃物的火災(zāi)危害17-19
• 1.2 國內(nèi)外薄型材料豎向燃燒研究現(xiàn)狀19-23
• 1.3 研究內(nèi)容23-24
• 1.4 研究方法及路線24-26
• 2 薄型可燃物豎向火蔓延數(shù)學(xué)模型26-29
• 3 薄型可燃物豎向燃燒特性實驗研究及物理數(shù)學(xué)模型驗證29-69
• 3.1 薄型可燃物豎向燃燒特性參數(shù)研究方法29-30
• 3.2 實驗內(nèi)容30-31
• 3.3 實驗器材31-32
• 3.4 實驗方案設(shè)計32-35
• 3.5 實驗步驟35-36
• 3.6 實驗材料的選擇及其樣品處理36
• 3.7 實驗分布36
• 3.8 實驗工況及熱電偶配置36-38
• 3.9 實驗結(jié)果與分析38-64
• 3.10 實驗驗證數(shù)學(xué)模型64-67
• 3.11 本章結(jié)論67-69
• 4 薄型可燃物豎向燃燒數(shù)值模擬研究69-83
• 4.1 火災(zāi)發(fā)展數(shù)值模擬分析69-77
• 4.2 薄型可燃物豎向燃燒的 Simtec 數(shù)值模擬77-82
• 4.3 本章結(jié)論82-83
• 5 結(jié)論與展望83-85
• 5.1 本文結(jié)論83-84
• 5.2 本文的主要創(chuàng)新點84
• 5.3 研究展望84-85
• 參考文獻85-89
• 作者簡歷89-91
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集91

【參考文獻】

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本文編號：942821