轰燃后火焰的辐射热通量计算

轰燃后火焰的热辐射危害 ,是目前确定建筑物间安全距离的主要依据之一。该文提出了轰燃后火焰在室外一定距离处辐射热通量的计算方法 ;并在喷出火焰不受室外风影响的情况下 。

曲线样条拟合法测试铺地材料辐射热通量

在铺地材料辐射热通量测试装置中,为了研究标定数据点建立曲线模型的问题.采用三次样条插值进行曲线拟合,建立了辐射热通量分布曲线,与传统的最小二乘法拟合相比具有更高的精度,更适于实际系统应用.并采用VB与Matlab的混合编程技术,在上位机测试软件中加以实现.在燃烧试验中,依此可以精确地计算出铺地材料的辐射热通量.该方法已应用于实际测试系统中,具有实用推广价值.

基于蒙特卡罗法的辐射热防护测试仪的数值分析

为了探讨辐射热防护测试(RPP)仪在试样表面产生的辐射热通量分布,采用蒙特卡罗法对RPP建立了数值模型,并进行了实验验证.计算结果与实验结果十分吻合,证明了模型的合理性与正确性.计算结果显示,在试样的入射表面,辐射热通量呈椭圆形分布,能量集中在内部区域,在中心区域的辐射热通量分布相对均匀,两侧边缘的辐射热通量相对较低.研究结果为进一步研究RPP测试试样的防护效果提供了理论依据.

外界辐射热对浸油沙层着火特性影响研究

通过实验研究了施加辐射热后浸油沙层的着火特性。实验中使用柴油为燃料,沙层为多孔介质,自制的施加辐射热测量闪点和燃点的设备,研究了施加辐射热后,沙油质量比、沙粒直径以及外界辐射热通量对浸油沙层着火特性的影响。结果表明,沙粒直径及沙油质量比不变,随着辐射热通量的增大,浸油沙层的闪点、燃点降低到某一值后不再变化;施加辐射热通量,浸油沙层的闪点、燃点随沙油质量比的增加而升高,不再出现闪点和燃点的最小值点;沙粒直径对浸油沙层的闪点和燃点有影响。

高压细水雾对商场货架障碍火辐射热影响的研究

采用高压细水雾灭火系统,以障碍物较多的商场、超市火灾为研究对象,分析在存在障碍物遮挡的条件下火灾中产生辐射热的变化规律。相同燃烧方式下变换细水雾工作压力测量辐射热通量变化。实验结果表明:燃烧组件单侧敞开燃烧时产生的辐射热较全敞开时的辐射热强;细水雾控火效果明显,但将火焰熄灭需一定的时间;细水雾系统压力过大时雾滴直径小,容易蒸发或被吹散,难以达到燃烧物表面;细水雾系统压力太小雾滴速度不足,难以发挥作用。

辐射热作用下金属钠燃烧现象试验研究

在辐射热通量为25~60 kW/m^2条件下对利用锥形量热仪对金属钠的燃烧现象进行了研究,测量了燃烧尾气中的氧气含量与剩余物料的质量。结果表明:随着环境热通量增加,金属钠燃烧现象存在较大差异性,残留物数量逐渐减少至完全参与燃烧。当辐射热通量小于30 kW/m^2时,金属钠未出现明火燃烧;在外界辐射热通量为50~60 kW/m^2时,金属钠发生较不稳定、不充分的明火燃烧;当辐射热通量大于60 kW/m^2时,金属钠发生较为稳定且全面的明火燃烧。

棉布厚度对辐射式电暖器引燃能力影响研究

实验研究了棉布厚度对辐射式电暖器的引燃能力影响情况。实验用电暖器上加热管向外辐射热通量占电器功率之间的比例(辐射率η值)为65%。辐射式电暖器可以使棉布发生阴燃燃烧,当单面工作功率为400 W的电暖器紧贴棉布且全过程全覆盖的前提下棉布阴燃的临界厚度在0.18 mm^0.48 mm之间,当棉布厚度超过0.48 mm时将发生阴燃,但薄棉布通常难以直接发生有焰燃烧。对于用棉布开始阴燃时间表征的电暖器引燃能力,随着棉布厚度的增大,电暖器对棉布的引燃能力将减弱。

飞机货舱轰燃规律的试验研究

为研究飞机货舱火灾发展至轰燃的内在规律,在1/4体积标准飞机货舱内开展了一系列火灾轰燃试验。以单壁瓦楞纸箱被引燃作为轰燃发生的判据,研究了油盘尺寸和燃料种类对轰燃的影响,通过对货舱上部热烟气层平均温度、地板所受辐射热通量、燃料热释放速率及烟气体积分数的分析,探讨了轰燃发生的临界条件和表现形式。结果表明:油盘尺寸的增大提高了轰燃发生的可能性和轰燃的剧烈程度,在达到引发轰燃所需的临界油盘尺寸后,继续增大油盘尺寸会使轰燃发生的时间提前;引发飞机货舱轰燃所需的临界条件为,上部热烟气层平均温度达到456℃,地板所受辐射热通量达到14.3 kW/m2;此外,通过对轰燃所需的临界油盘尺寸与燃料热物性参数的拟合,发现轰燃所需的临界油盘尺寸正比于燃料的蒸发热,反比于燃料的燃烧热。

热薄型材料复印纸点燃模型的试验研究

热薄型材料相比热厚型材料在火灾初期更易点燃,因此研究热薄型材料的点燃对于预防火灾的发生及蔓延具有重要意义。利用锥形量热仪以复印纸为试样进行了试验测试,得到试样在不同热辐射强度下的点燃时间,并将试验结果与之前的理论模型进行对比验证。试验结果更符合线性热损失的点燃模型,该模型还提供了临界辐射热通量的计算公式,其数值和试验值相吻合。线性热损失的点燃模型可用来预测热薄型材料在不同热辐射强度下的点燃时间。

油池火灾环境下包装容器的热响应特性模拟

借助CFD模拟软件及其并行技术,以圆柱体钢结构件为研究对象,应用整场离散、整场求解的数值解法,初步探讨了火焰流场与结构热响应的耦合模拟方法,开展了静风及有风条件下3m直径油池火灾环境下包装容器的热响应特性模拟,得到了水平放置的包装容器表面温度及热流响应的空间分布特性,研究结果可为含危险品结构的热-力耦合响应模拟提供载荷边界条件,为含危险品结构的热安全性评估提供技术支撑。

不同通风模式下隧道酒精池火热传递过程

为分析不同通风模式对于池火热传递过程的影响,在隧道模型内进行直径0.5 m酒精池火实验,测试和对比燃料质量损失速率、火场温度、火焰辐射热和对流换热热通量.结果表明:在0.5 m/s纵向排烟模式下,旺盛阶段连续火焰区火焰辐射热通量比自然通风条件增加了30%左右,这对火灾热传递过程控制不利.在0.8,1 m/s纵向排烟条件下,旺盛阶段连续火焰区火焰辐射热通量及上部热烟气层温度显著降低.0.5 m/s顶部排烟显著降低了旺盛阶段连续火焰区火焰辐射热通量,火灾最晚达到旺盛阶段,较早进入衰减阶段.0.5 m/s顶部排烟是本实验条件下最佳的排烟模式.

中庭在大型地下商业建筑防火分隔中的应用

引入某大型地下商业建筑利用加强化措施的中庭进行防火分隔的实例,研究不同大小、层高相同的中庭在发生火灾时对相邻区域的辐射热通量及辐射温度值。运用FDS数值模拟得到不同防火间距及不同排烟面积的情况下火灾蔓延情况及辐射强度变化曲线,并分析其防火分隔效果,给出建议的防火间距。

软质聚氨酯泡沫热释放速率研究

以软质聚氨酯泡沫为研究对象,采用锥形量热仪开展实验研究,分析不同热辐射与样品厚度对软质聚氨酯泡沫热释放速率的影响。辐射热通量15~50 kW/m^2,软质聚氨酯泡沫密度为30 kg/m^3,样品按照ISO 5660标准裁剪成100 mm×100mm的试样。结果表明:软质聚氨酯泡沫在热辐射较低时,热释放速率呈现双阶段过程,分别对应聚氨酯多孔介质燃烧熔融为焦油以及焦油的燃烧过程;热辐射较高时,热释放速率呈现单阶段过程,主要为焦油的燃烧过程;热辐射为中等强度时,其燃烧行为随机呈现单阶段或双阶段过程,且双阶段比单阶段过程燃烧更为充分。样品厚度较小时,软质聚氨酯泡沫呈现单阶段燃烧过程;厚度较大时则呈现出双阶段燃烧过程。

含水率及燃烧性能等级对中密度纤维板点燃行为及安全性能影响的研究

采用锥形量热仪,在不同辐射热流强度下,对三种燃烧性能等级(B级、C级和非阻燃)的中密度纤维板在不同相对湿度(0%、50%和98%)形成的含水率条件下进行了辐射引燃实验,测得点燃时间和热释放速率等参数。利用点燃理论中热厚型积分模型,推导了不同含水率不同燃烧性能等级(防火等级)纤维板的临界辐射热通量。通过对比发现,点燃时间随着板材含水率的增加而明显增大,而临界辐射热通量则几乎不受环境相对湿度(即含水率)的影响。添加阻燃剂可延长点燃时间,使板材临界辐射热通量增加,并能有效地降低纤维板材燃烧时的热释放速率。阻燃纤维板的临界辐射热通量要明显高于非阻燃纤维板,但是阻燃纤维板材之间相比,临界辐射热通量差别不大。因而,从本质安全的角度对材料的安全性进行评价,不能将临界辐射热通量作为单一的标准,必须综合多个参数进行全面评价。

初始油温对变压器油燃烧特性影响

利用锥形量热仪开展了不同初始油温对变压器油燃烧特性影响的试验研究。结果表明,变压器油的引燃时间随初始油温的升高基本呈现缩短趋势;外加辐射热通量为20 kW/m^2时,初始油温升高会导致变压器油热释放速率峰值和CO生成速率的增大;50 kW/m^2时,外加热源强度是变压器油燃烧特性的主要影响参数,此时初始油温对变压器油热释放速率和CO生成速率的影响均不明显;不同初始温度的变压器油,燃烧过程中的烟气生成速率均较为接近。

汽车发动机舱火灾全尺寸试验与FDS模拟研究

针对某型小汽车发动机舱开展全尺寸火蔓延试验与FDS数值模拟研究。研究分为两个工况,分别模拟电路火灾和油路火灾,重点关注了发动机舱不同起火部位下,舱内各点的温度分布及随时间的变化规律,不同部位的辐射热通量,发动机舱热释放速率以及CO体积分数分布等反映发动机舱火灾燃烧特性的参数。结果表明:两种方法所得数据均合理有效;该型车油路火灾要比电路火灾更加剧烈。

聚甲基丙烯酸甲酯板材燃烧性能分析研究

应用锥形量热仪测试分析在5种不同的辐射热通量下聚甲基丙烯酸甲酯板材点燃时间、热释放速率、热释放速率峰值与其质量损失速率间的关系。样品长100 mm,宽100 mm,厚2、4、6 mm。辐射热通量为:15、25、35、45、55 kW/m^2,对应的材料表面温度为:387、490、572、645、685℃。研究发现聚甲基丙烯酸甲酯板材的点燃时间与其厚度、辐射热通量呈负相关关系。在低热辐射通量下,浇注型聚甲基丙烯酸甲酯板材点燃时间要大于挤压型板材的点燃时间。引燃后,聚甲基丙烯酸甲酯板材热释放速率峰值随辐射热通量的增加而增加,浇注型板材热释放速率的增速高于同等厚度下挤压型板材的增速。在不同的热辐射强度下,不同工艺下的聚甲基丙烯酸甲酯板材的质量损失速率差距较小。

浸油沙层火焰传播速度研究

使用0柴油和沙层作为燃料和地面模型,通过实验研究了泄漏液体燃料渗透在地面之后的火焰传播现象。详细研究了燃料床中沙粒直径、燃烧盘宽度及一端施加辐射热对火焰传播速度的影响,并使用热电偶测量了沙层表面火焰前沿到达时的温度以及沙层表面能够达到的最高温度。结果表明,燃料渗漏在地面的火焰传播速度明显低于液池火灾的火焰传播速度,且改变沙油质量比、燃烧盘的宽度及外界热辐射直接影响火焰传播速度。

甲基丙烯酸酯胶燃烧热释放速率OSU法分析研究

应用OSU燃烧热释放速率测试仪分析甲基丙烯酸酯胶燃烧热释放速率、热释放速率峰值与辐射热通量和厚度的关系。甲基丙烯酸酯胶试样长宽为150 mm×150 mm,厚度为0.125 mm、0.250 mm、0.375 mm、0.500 mm、0.750 mm、1.000 mm,中心辐射热通量为25.0 kW/m^(2)、27.5 kW/m^(2)、30.0 kW/m^(2)、32.5 kW/m^(2)、35.0 kW/m^(2)、37.5 kW/m^(2)。研究表明:相同厚度的试样,增大外加热辐射强度,热释放速率峰值发生时间前移,试样表面更快被点燃;相同强度热辐射条件下,随着厚度的增加,热释放速率峰值增加,总热释放量增加,出现多段耗氧燃烧反应。

细水雾系统辅助保护玻璃分隔墙体研究

介绍水雾场衰减热辐射的两通量模型,分析热辐射衰减效率的影响因素。基于FDS数值模拟,设置16种工况分析不同细水雾特征条件下玻璃背火面的热辐射通量,得出细水雾粒径对辐射热通量的影响及辐射热通量的垂直变化规律。模拟实验表明,细水雾系统对热辐射有较好的衰减作用,在流量1 L/min、喷嘴间距0.2 m、均值粒径50μm的工况下,细水雾衰减效率达到90.69%;当单喷头流量减小、喷嘴间距增大、液滴粒径增大时,细水雾的衰减效率降低。