自由空间木垛火蔓延速率及质量燃烧速率模型

从能量守恒方程出发,推导自由空间木垛火蔓延速率及质量燃烧速率方程,进一步得到木垛中热流密度的表达式．从而只需测得火焰温度就能通过模型求得木垛火蔓延速率及质量燃烧速率,并通过实验证明模型预测结果基本与实验结果相符．     

顺风条件下木材表面火蔓延特性的实验研究

通过模拟实验方法研究了顺风条件下木材表面的火蔓延特性；连续观察和记录了木材表面的火蔓延行为，并利用温度示踪技术连续考察和分析了木材表面的火蔓延过程；分析讨论了木材在顺流条件下的火蔓延机理．同时，测量获取了不同木材表面在不同来流条件下的温度和火蔓延速率，为建立相应模型提供实验依据．     

碳化固体可燃物表面火蔓延实验及建模

为了研究固体可燃物在静止氛围中火蔓延特性，我们选用厚度0．9～3．0mm木材进行了实验研究．结果表明，在不同厚度范围内火蔓延速度随厚度变化不同，在自然对流的条件下，试样表面火蔓延的极限厚度为τ=2．7mm．用超细热电偶对火焰前端气相中的温度场和试样表面的温度变化进行了实验观察，并依据实验数据对热厚固体可燃物表面火蔓延的传热过程进行了分析，建立了碳化固体可燃物表面火蔓延传热模型．     

立堵截流戗堤堆石分叉特性研究

通过模拟实验进行了细水雾作用下不同固体材料表面火蔓延特性的小尺度实验研究。实验在小型风洞中进行，在有细水雾和无细水雾作用的情况下，分别在不同来流速度条件下深入研究了4种典型固体材料表面火蔓延的规律，定性的描述了细水雾对不同固体材料表面火蔓延的抑制作用，通过比对分析，揭示了细水雾作用下不同类型固体材料表面火蔓延的变化规律，为细水雾的实际工程应用提供参考。     

外加辐射条件下水平方向火蔓延的实验研究

论文对存在外加辐射条件下的可燃物表面的水平方向火焰蔓延过程进行了实验研究,得到了多种典型可燃材料在不同的加热功率下,火焰前锋位置随时间变化的数据;分析了外加热情况下,不同性质材料的火蔓延速率的变化。     

热塑性装饰材料大尺度火灾实验研究

选择目前市场上最常见的热塑性装饰材料PP,PE,PS,PMMA和PVC,借助ISO9705全尺寸多功能热释放速率实验台对其火灾特性进行研究．研究发现,热塑性材料存在固体表面燃烧（PMMA和PVC）与流动燃烧（PP,PE和PS）2种燃烧形式,其中固体表面燃烧受壁面火蔓延控制,流动燃烧受油池火控制;通过对热解机理的探讨发现热解机理是控制材料燃烧形式的主要因素;通过材料流动能力、油池火发展和热释放速率的比较发现,流动能力对流动燃烧的影响非常大,材料流动能力越好越不利于油池火的形成与发展,所能达到的火灾规模越小．     

初始线性火源的秸秆火焰蔓延及燃烧特性实验

秸秆是引起山火的常见典型可燃物之一。为了有效预防由秸秆火灾引起的大规模山火，有必要对秸秆燃烧过程进行深入研究。文章开展了直径为1 m、宽度从10 cm到60 cm的初始线性火源的秸秆燃烧实验。对比分析了不同工况下的火焰蔓延扩散过程，并对秸秆的质量损失速率、火焰温度等燃烧特性进行了分析。结果表明：秸秆燃烧过程呈现匀速蔓延的特点，蔓延速率与秸秆宽度成正相关关系；火焰前锋在宽度较窄时呈现凹形形状，在宽度较宽时呈现凸形形状。建立了秸秆的质量损失速率与火焰前锋横纵比的定量模型；火焰温度呈现“快速升高-缓慢降低”的趋势，秸秆表面温度超过500 ℃。研究结论有助于评估由秸秆燃烧造成的火灾危险程度。     

基于点状火源的秸秆火焰蔓延及燃烧特性

该文开展了圆柱形堆积秸秆的燃烧实验，测量并研究了不同堆积直径和堆积厚度条件下秸秆火焰发展蔓延过程、火焰结构、秸秆质量损失以及火焰温度等，推导并建立了关于质量损失速率■、无量纲火焰温度的定量模型。结果表明：秸秆燃烧过程中随着燃烧区域的扩大，火焰结构会依次出现中空的锥形火焰、分离的环形火焰以及断裂的环形火焰形态；秸秆质量损失速率呈现先增加后减少的趋势，其峰值与秸秆初始质量具有良好的线性关系，表明秸秆的初始质量越大越有助于燃烧过程的热量积累；火焰轴心温度也呈现先增大后减小的趋势，无量纲火焰温度与■具有幂函数关系，随■增加呈现不同斜率的线性下降趋势，其中z-z₀为火焰相对高度。该研究结论有助于加深对秸秆火灾发展蔓延过程的认识。     

金属氧化物对镁粉尘层火蔓延的增强机制

易分解的固体惰化剂会增加镁粉尘层的燃烧强度,为探究不易分解的金属氧化物对镁粉尘层燃烧是否具有抑制效应,选用TiO₂,MgO,CaO进行实验研究.结果表明：TiO₂,MgO,CaO在质量分数小于75%时均大幅增强镁粉尘层火蔓延的燃烧强度,火焰相态由纯镁粉尘层燃烧时的表面非均相燃烧转变为气相燃烧;TiO₂通过与镁粉发生化学反应增强火蔓延行为,在TiO₂和Mg恰好完全反应(TiO₂质量分数为63%)的工况下粉尘层火蔓延速率增加了50余倍;MgO,CaO通过增大镁粉颗粒间距,减缓了镁粉燃烧产物形成致密氧化层,从而增强镁粉尘层火蔓延行为.实际生产过程应高度关注镁粉尘与金属氧化物的接触工况,研究结果能够为镁粉尘防护提供理论基础.     

森林地表火蔓延的计算机模拟

在室内林火蔓延实验的基础上，提出了适合我国林区可燃物分布特性的火蔓延数学模型，通过编制软件实现了对特定可燃物分布状况、变环境条件下火蔓延趋势的计算机模拟．若干实例试算的结果表明，本模拟方法预测地表火蔓延过程是有效、合理的．     

宽度变化对聚苯乙烯保温材料水平火蔓延预热角度的影响

研究聚苯乙烯保温材料水平火蔓延过程中,样品宽度变化对预热角度的影响以及预热角度变化对火蔓延行为及火蔓延速率的影响。研究结果表明:样品刚被点燃时其表面的水平火蔓延速率比样品中部及底部快,当样品燃烧到达稳定阶段时,样品水平火蔓延速率呈现相对均一及稳定的状态,最终形成明显的预热角度,并且预热角度随着样品宽度的增大先增大后减小,而水平火蔓延速率则先减小后增加。此外,根据能量守恒原理,预热角度减小将增强样品的热传递效应,使样品得到更多热量进而导致火蔓延速率增大,因此,预热角度与火蔓延速率呈负相关关系。     

生物质热解特性的热重分析

用热重分析法对木屑（柳桉，水彬）和造纸厂污泥的热解行为及其动力学规律进行了研究。分析了3种样品在不同升温速率（10－30℃/min)和不同粒径（0.09-0.25mm)下的实验结果，发现样样品的非等温失重过程由脱水，保持，剧烈失重和缓慢失重4个阶段组成。当粒径小于0.25mm时，对热解过程影响不大。在实验的基础上，提出用来表征热解难易程度的热解特性指数P。用改进的Freeman-Carroll方法计算出样品的热解动力学参数，并根据实验结果和动力学（参数）补偿效应，建立起柳桉和水杉在不同升温速率下的动力学参数的预防方程。     

布置方式对胶合板装饰材料火灾行为的影响

选择胶合板作为研究对象，在ISO9705标准的全尺寸燃烧间内对其进行全尺寸火灾实验模拟，实验中胶合板以不同的方式布置在房间内：一种是仅布置在墙面上；一种是布置在墙面和顶棚上．实验测量了热释放速率、装饰材料表面温度等参数，通过对数据的分析，发现材料的点燃温度随着位置变化，范围在300～400℃之间；顶棚胶合板材料的存在会大大加速表面火蔓延，加强室内火灾的发展过程，促进轰燃的发生．     

固体可燃物热解与空间火蔓延相互作用的大涡模拟

为了能较为真实地描述火灾过程,采用固体可燃物热解动力学模型与大涡模拟方法,对多室内聚氨酯泡沫(PUF)板热解与空间火蔓延的相互作用进行了数值模拟.计算出了PUF板在外部热流作用下的瞬时质量变化速率,结果与实验相符合,计算得到的着火房间内烟气温度随时间的变化也与实验结果相符合.受空间火蔓延的影响, PUF板上表面的热流密度分布是不均匀的.PUF板的热解和形状改变先是从热流密度较高的板中心处开始,逐渐向周围扩展和蔓延,其热解和消耗也不是对称的.     

不同风速对聚氨酯保温板材水平顺风火蔓延特性的影响

利用聚氨酯保温板材燃烧实验平台和模拟环境风可调节风速的装置进行实验,研究了在6种不同风速环境影响下,聚氨酯保温板材(PU)水平顺风火蔓延的特性,获得了火焰前锋形态、火蔓延速率、质量损失速率以及燃烧率等重要特征参数。结果表明:随着风速的不断增大,火蔓延速率和质量损失速率也随之增大,而板材的燃烧率却呈现出先增大后减小的变化趋势。     

褐煤提质联产油工艺的数值模拟与火用分析

通过褐煤提质联产油工艺(LFC)实验装置进行芒来褐煤热解提质实验,取得流程模拟中需要的原始数据,在对LFC工艺流程模拟的基础上,对其进行火用分析,计算各操作单元的火用损失,分析火用损失产生的原因,指出提高火用效率的方法。结果表明:原煤处理量为1000.00 kg/h时,须补充甲烷37.80 kg/h;火用损失的主要原因是由于热量传递的不可逆性和化学反应的不可逆性;LFC工艺的火用效率为74.39％,可以通过改进工艺、回收利用半焦和热解气的物理火用来提高系统的火用效率。     

长通道内烟气层水平蔓延阶段的质量卷吸速率实验研究

根据卷吸机理不同,可将通道内烟气蔓延过程分为四个不同阶段.通过模拟尺寸实验,测量了烟气层温度、厚度以及典型截面处的烟气流动速度,确定了不同蔓延阶段的起止位置,并重点计算了火羽流撞击顶棚后的径向蔓延阶段以及随后向一维水平蔓延的过渡阶段烟气层分界面处的质量卷吸速率.通过对实验结果的分析,给出了这两个阶段烟气层卷吸速率的经验关系式.     

纵向通风对正方形酒精池火燃烧速率影响的实验研究

在低湍流风洞实验研究了0～3.95m/s的纵向通风对边长为4cm至9cm的正方形酒精池火燃烧速率的影响,并在实验数据的基础上分析了通风影响酒精池火燃烧速率的机理.实验表明,零风速时酒精池火单位面积燃烧速率基本一致;随着风速的增大,各油池燃烧速率呈单调递增趋势.通风使得酒精油池接收到的热反馈增强是燃烧速率加快的主要原因,其影响远大于对流强制蒸发的作用,且通风影响酒精燃烧速率的趋势主要决定于油池接收的总热反馈量.随着风速的增加,相较于油盘下风侧壁面,燃料表面接收到的热反馈对燃烧速率的影响逐渐占主导.     

船舶机舱油料火灾的发展过程研究

在分析船舶机舱火灾危险性的基础上，研究了船舶机舱油蒸气火、喷射火和油池火在不同场景中可能形成的各种火灾类型．通过给出热释放速率、燃烧持续时间和油池火蔓延速度等关键参数的计算方法，详细描述了其发展过程．实际算例的结果表明这种方法可以较好地描述机舱油料火灾的发展过程．     

不同初始质量小尺度松木燃烧特性实验研究

近年来,世界范围内森林火灾事故频发,造成了极大的人员伤亡和财产损失。目前对于木材堆垛燃烧特征的理论及模型研究较为缺乏。本文以典型松木材料为对象,开展了不同初始质量的小尺度松木燃烧特性实验,研究了松木的质量损失速率、火焰温度等燃烧特征。结果表明：松木的剩余质量和质量损失速率都呈现“缓慢下降—迅速降低—逐渐平缓”的趋势；在松木燃烧初期,相同时间内松木质量和损失速率呈反比；在松木燃烧中后期,松木质量和质量损失速率呈正比关系；松木燃烧初期的热释放速率增长趋势为t2^火的定量数学模型；同一工况下热电偶到火源距离与热电偶的温度峰值和波动程度呈反比,且温度峰值的出现时间和波动程度大致相同。