燃料分布特征对非连续水平火蔓延传热行为的影响机制

非连续火蔓延是森林火灾中常见的火行为,然而其火蔓延传热机理还尚不清晰。本文设计了一系列规则的燃料阵列,并通过改变阵列的间距和列数研究了燃料床宽度和阵列间距对非连续水平火蔓延辐射和对流传热的影响机制。研究发现随着燃料床宽度的增加,辐射和对流热通量线性增大,但是辐射分数却呈现降低的趋势,而且相对对流传热而言,火焰辐射具有更长的加热距离,且对未燃区的加热具有更重要的作用。阵列间距对辐射热通量的影响不明显,却与对流传热关系密切,而且在较大的列数下,辐射分数随阵列间距的增加呈现先降低后增大的趋势。此外,本文还通过简化火焰面建立了辐射传热的计算模型,同时提出了发射率的半经验关系。视角因子和发射率随燃料床宽度的增加而增加,然而在较大的列数下,燃料床宽度对视角因子的影响不明显。