高原环境下木材着火特性及油池火羽流特性研究

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西南地区特别是青藏高原地处高海拔地区,其低压低氧的特殊环境及其特有的可燃物又决定了其特殊的火灾性质。而国内外针对高原这一特殊环境的火灾研究开展的很少,基础实验数据几乎没有。本文主要围绕高原环境的特殊性,着眼于松木的着火过程及油池火的羽流温升特性,展开了一系列的实验和模型研究。 本文首先对可燃物受热着火、羽流温升等方面的研究现状进行了综述,从木材着火特性研究、低氧低压环境下的燃烧特性研究、羽流温升研究等几个方面,分别进行了系统的总结。 高原环境下的木材着火方面,选取西藏地区常用的松木作为实验试样,利用搭建的火灾可燃物着火特性实验台,对其着火特性进行实验研究,测量了木材的着火时间、着火表面温度、质量损失速率、烟气成分等可燃物的着火特性参数。从环境气压、外加辐射热流强度等方面对可燃物着火特性的影响进行了深入探讨。获得了不同环境气压条件下木材着火温度和时间的参数,对木材着火模型进行了修正,分析了气压对木材边界对流与辐射热损失、水分蒸发、热解反应热效应的影响,在着火模型里考虑了气压的参数。 油池火羽流温升方面,选取常见的可燃物柴油,测量了其燃烧时的质量损失速率、羽流中心温升,讨论了质量损失速率与气压的关系,研究了高原环境下油池火的羽流中心温升的特殊性,分析了气压变化对于羽流中心温升的影响,并将传统羽流经典模型的计算值与高原环境下的羽流中心温升实验值进行了对比,计算了高原环境下的羽流中心温升衰减指数。
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