微胶囊对卷烟纸阴燃速率和阴燃温度的影响

本实验分析空心微胶囊粉末、茉莉香精微胶囊粉末和酸梅香精微胶囊粉末及其用量对卷烟纸透气度、阴燃速率和阴燃最高温度的影响。结果表明,随空心微胶囊粉末和酸梅香精微胶囊粉末用量增加,卷烟纸透气度逐渐降低,茉莉香精微胶囊对卷烟纸透气度基本没有影响;当微胶囊用量为2. 0%时,与对照样相比,空心微胶囊粉末对卷烟纸阴燃速率提高9. 4%,另外2种微胶囊对卷烟纸阴燃速率基本相同,且微胶囊囊芯香精的燃烧性也对燃烧速率有影响;当微胶囊用量超过1. 5%时,随微胶囊用量提高,卷烟纸阴燃最高温度升高。

堆积密度对棉花阴燃特性及残留物形貌的影响研究

为研究棉花在加工和使用状态下的阴燃情况,选用密度分别为20、40、60、80 kg/m3的棉花块,采用底部加热的方式进行试验,研究了密度对阴燃特性及残留物的影响。结果表明,随着密度的增大,棉花样品的孔隙率、空气渗透系数发生变化,临界阴燃温度升高约35℃,蔓延速率降低50%~60%,阴燃持续时间从2 500 s延长至5 000 s,阴燃结束后的收缩程度减小,坍塌程度增大。阴燃残留物为黑色絮状物包裹内部灰白色灰烬,灰烬体积随密度增大而增加。研究结论可以为棉花阴燃火灾的预防与火场勘验提供参考。

阴燃转捩为明火燃烧的分岔特性及气相反应临界状态消失分析

通过理论分析研究了燃料阴燃着火-熄火及向明火转捩的分岔特性。以1β为控制参数对燃料阴燃着火-熄火及向明火转捩的发生进行了的分岔分析。计算表明:分岔曲线明显地分为固相着火区和气相着火区,整个变化过程呈现出二次分岔特点。通过气相反应临界状态消失分析可知:2ε=0.05是气相反应的分岔曲线临界状态消失的转变点,2ε值越大,燃料在阴燃越容易发生气相反应,但温度降低;2α=0.53也是气相反应临界状态的一个转变点,2α越大气相反应的温度越接近于固相阴燃温度,而且当α2→+∞时,只有固相阴燃反应存在而不会发生气相反应。

多孔介质燃料填充床中反向阴燃传播解析

为了定性描述燃料反向阴燃中熄灭问题,根据单步反应机理,通过简化模型参数及大活化能渐近分析,得出了定性描述燃料反向阴燃传播的两个方程。结果表明:随着空气流量的增大,阴燃温度是不断上升的,但由于受到反向空气风流的影响,阴燃温度的增长幅度是逐渐变小的;阴燃传播速度却呈现出先增大后减小直至熄灭的变化趋势;在气体流量为零的情况下,燃料仍然可以发生阴燃,而维持阴燃不断传播所需要的氧气量源于反应区域周围气体的扩散。该项成果为科学理解燃料反向阴燃及其熄灭特性提供了理论依据。

水平燃料填充床反向阴燃传播及其熄灭分析

根据单步反应机理(仅包括燃料的氧化),建立了一维非稳态燃料填充床反向阴燃的数学模型。通过简化模型参数及大活化能渐近分析,得出了定性描述燃料反向阴燃传播的两个方程。结果表明:随着空气流量的增大,阴燃温度是不断上升的,但由于受到反向空气风流的影响,阴燃温度的增长幅度是逐渐变小的;阴燃传播速度却呈现出先增大后减小直至熄灭的变化趋势。这种变化趋势与前人的实验结果相一致。通过定性分析得出:在气体流量为零的情况下,燃料仍然可以发生阴燃,而维持阴燃不断传播所需要的氧气量源于反应区域周围气体的扩散。此外,也分析了燃料特性参数(如密度、孔隙率、比热、导热系数及活化能)对燃料阴燃温度和阴燃速度传播的影响。