【摘 要】
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树冠火影响范围广泛,在燃烧过程中,火前锋形成的火头部分常伴有燃烧的枝桠、火星以及碎木,甚至会引燃周围乔木,形成飞火、火焰融合、火爆、火旋风等高能量火及特殊火行为。本文以常见的绿化树种作为实验对象在无风条件下开展了不同含水率、不同树高及不同树种的单树树冠火燃烧实验。基于单树树冠火燃烧实验平台,开展单树树冠火行为特性实验,实验中通过布设K型热电偶获取火焰面温度进而推算出火前锋蔓延速率,对质量变化、火焰
【基金项目】
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四川省科技计划资助项目（No.2021YFS0327）；
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树冠火影响范围广泛,在燃烧过程中,火前锋形成的火头部分常伴有燃烧的枝桠、火星以及碎木,甚至会引燃周围乔木,形成飞火、火焰融合、火爆、火旋风等高能量火及特殊火行为。本文以常见的绿化树种作为实验对象在无风条件下开展了不同含水率、不同树高及不同树种的单树树冠火燃烧实验。基于单树树冠火燃烧实验平台,开展单树树冠火行为特性实验,实验中通过布设K型热电偶获取火焰面温度进而推算出火前锋蔓延速率,对质量变化、火焰高度、辐射热流强度、火持续时间等参量进行记录,并推算出质量损失速率、能量释放、热释放速率、火蔓延速率及火线强度等火蔓延特征参量。在无风无坡度条件下进行实验,将单树树冠火燃烧发展过程分为四个阶段:点燃开始阶段、加速发展阶段、衰减阶段和缓慢燃烧结束阶段。研究得到:（1）质量变化不受含水率、树高及树种的影响,变化趋势呈“瀑布状”;（2）质量损失速率、热释放速率、火焰面各测点温度、辐射热通量与火线强度均先增加后减小,垂直方向上三个测点的辐射热通量排序为:0.5倍树高位置测点>树高位置测点>1.5倍树高测点;（3）实验测得黄金串钱柳、龙柏及塔柏的热值分别为:19.468 MJ/kg、19.873 MJ/kg、19.160 MJ/kg。（4）最大火焰高度约为树冠高度2倍。不同含水率条件的单树树冠火燃烧实验结果表明:（1）质量变化总量基本处于同一水平;（2）最大质量损失速率、最大热释放速率、火焰高度、火持续时间和最大火线强度均随含水率的增加先增加后减小,热释放速率最大值为642.05k W;（3）火焰面最高温度均在600℃以上,出现位置均在1/2树高位置测点;（4）最大热辐射测量值和火蔓延速率均随含水率增加而减小,火蔓延速率介于1.94m/min～7.35m/min。根据不同树高条件下的实验数据得到:（1）质量变化总量、最大质量损失速率、能量释放、最大热释放速率、最大热辐射测量值、火前锋蔓延速率和最大火线强度均随树高增加而增加;（2）火持续时间随树高增加先增加后逐渐减小;（3）热释放速率最大值为556.84k W,火蔓延速率处于1.28m/min～5.74m/min之间。在不同树种下开展单树树冠火燃烧实验,研究发现:（1）质量变化总量及冠基底部辐射热通量最大值排序:黄金串钱柳>龙柏>塔柏;（2）最大质量损失速率、最大热释放速率、火持续时间排序:龙柏>黄金串钱柳>塔柏;（3）能量释放、火蔓延速率、最大火线强度排序为:龙柏>塔柏>黄金串钱柳;（4）龙柏的总体火灾危险性高于其他两个树种。
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