圆柱钝体绕流火焰旋涡特性研究

在森林火灾中各种旋涡大量存在。本文着重研究圆柱钝体绕流火焰旋涡的形成机理和特征。通过各种实验手段观测火焰在圆柱钝体周围的动态结构变化，建立了涡核半径的模型公式。实验结果同时表明，在低能量火的情形下圆柱钝体的存在使得火蔓延速率下降，因而提出一个新的阻力因子模型以修正顺流燃烧蔓延速率。     

磁场对扩散火焰特性的影响

通过磁场对扩散火焰特性影响的研究，可以发现磁场能够改变火焰的燃烧特性，使火焰的温度升高，而火焰的高度有所降低。这能使我们更精确地了解实际火灾过程中火焰的燃烧特性，掌握火灾的特点，为减灾和灭灾提供有益的参考。     

三通管支管位置对爆炸火焰传播影响分析*

为研究分支管道位置对丙烷爆炸火焰传播的影响规律，通过多组数值模拟与已有实验数据对比，分析不同工况下三通管内火焰传播形态变化特征及温度变化。结果表明:向右传播的爆炸气流在支管左侧形成湍流旋涡，火焰受到拖拽及壁面制约，贴支管右侧壁面呈尖刀状传播；封闭管道中，火焰传播受主管道高速前驱压力波回波影响更显著，垂直支管中火焰与高温风险更大；实验支管位置距离点火源5.6 m时岔口处监测点温度高达2 214.08 K，支管位置增加至5.71 m时，支管处湍流旋涡拖拽火焰，使火焰出现中断，支管移至5.825 m后高温火焰无法传播至支管口，支管中的爆炸风险显著降低。研究结果为工业生产三通管支管位置的选择和支管内二次爆炸风险预测提供科学参考。     

磁场中旋转火炮稳定性分析

通过对旋转火焰受到磁场作用情况下微分方程的分析，确定旋转火焰在磁场中的稳定性条件，使人们更进一步地了解旋转火焰发展的规律性，从而在实际的火灾发生过程中有意识地对小的旋转火焰的某些特性加以控制，以避免火灾过程中火旋风的发生。这在实际火灾发生时，对于减少火灾带来的损失具有特别重要的意义；同时，这也会为人们研究地球磁场对实际火灾中形成火旋风的影响程度提供一定程度的参考作用。     

一种基于质心距脉动特征的火焰轮廓识别算法

火灾视觉特征的提取是火灾图像探测的关键问题。提出了一种描述火灾火焰轮廓脉动信息的火焰图像质心距脉动模型，即先用质心距来描述火焰的轮廓信息，再利用傅立叶描述子描述火焰轮廓变化的时空信息，采用距离来度量相邻两帧图像轮廓的变化幅度。实验结果表明，对于火灾火焰视频图像而言，其相邻两帧之间的脉动幅度、变化频率要明显高于受控燃烧、光源干扰等非火灾情况，可有效应用于火灾火焰的识别。研究表明，该方法能有效地探测火灾的发生，降低系统的误报率。     

建筑火灾顶棚射流的数值模拟及火焰扩展长度处理方法

探讨了建筑火灾数值模拟中常用的火焰区域获取方法及其优缺点。通过火灾动力学模拟软件(Fire Dynamics Simulator, FDS)对建筑火灾中的顶棚射流现象进行了模拟计算，其中考虑了不同火源热释放速率与不同火源距顶棚高度等条件的影响。分别采用连续图像法和温度阈值法获取了数值模拟中顶棚射流火焰扩展长度的数据，并与文献中基于试验建立的火焰扩展长度预测模进行了对比。结果表明：通过温度阈值法获取的火焰扩展长度数据受阈值取值的影响较大。通过连续图像法获取的火焰扩展长度数据可以较好地反映出火焰扩展在不同火源热释放速率及不同火源距顶棚高度等条件下的动态变化情况，与前人建立的火焰扩展长度预测模型之间的吻合较好，表明通过连续图像法获取的火焰扩展长度数据较为准确。建筑火灾数值模拟中的火焰扩展长度可通过基于单位体积热释放速率的连续火焰图像获取。研究结论可为建筑火灾数值模拟中火焰燃烧区域的确定提供参考。     

火焰脉动在火灾领域相关研究进展

为研究火焰脉动在火灾领域相关研究进展，总结了不同燃料类型的火焰脉动形成机理，较为详细地介绍了火焰脉动现象研究中常用的脉动频率测量方法，列举了LDV、TDLAS、自由基团高频采集等新方法；介绍了池火脉动、射流/羽流气体火脉动在不同燃烧器尺寸，不同外部环境和不同燃料比等影响因素方面的研究内容与进展；对常见的3种不同的火焰脉动模型进行描述和归类；对火焰脉动的规律、机理等在火灾领域的早期识别和检测中的作用、特殊条件对于火焰脉动频率的影响和更加精细的火焰脉动模型的研究等方向提出展望。     

面向视频火灾火焰识别的轻量化卷积神经网络模型

深度学习在基于视频的火灾火焰识别技术中得到了广泛应用。为解决当前常用的卷积神经网络模型由于层数和训练参数过多，导致存储和速度问题突出，很大程度上限制了其在一些硬件平台上使用的问题，基于轻量级卷积神经网络模型SqueezeNet,通过适当修改模型结构，构建了一种适用于火灾火焰识别的新网络模型。将获取的各类火灾火焰图像数据，采用数据增强的方法来增加数据量，制作火灾火焰图像数据集，形成学习样本，并使用运动探测算法提取图像的火焰区域进行模型训练和识别前预处理。试验结果表明：该模型所需存储空间仅为0.28 MB,为VGG16的1/200;火灾火焰识别预测准确率达98%,比SqueezeNet提高了近4个百分点，且具有良好的抗干扰能力，有效缓解了当前卷积神经网络中存在的存储和速度问题。     

旋转磁场引发的旋转火焰稳定性分析

通过对火焰受到旋转磁场作用下微分方程的分析，确定在磁雷诺数Rm＜1的情况下，由于磁场的旋转而产生的旋转火焰的稳定性条件，使人们更进一步地了解在磁场作用下旋转火焰燃烧的规律性。这样，就可以根据旋转磁场中旋转火焰的燃烧规律而了解实际火灾中火旋风的燃烧特性。从而在实际的火灾发生过程中有意识地对产生小的旋转火焰的某些特性加以控制，以避免火旋风的发生。这在实际火灾发生时，对于减少火灾带来的损失具有重要的意义。     

小尺度油品扬沸火灾火行为的实验研究

扬沸火灾作为原油油罐火灾中的一种特殊火灾现象,一旦发生将会造成巨大的灾害.扬沸时的火行为,特别是火焰的突变是造成危害的主要原因之一.采用红外热像仪对小尺度油罐油品扬沸火灾火焰温度场和火焰高度突变现象进行了实时研究,分析了火焰温度场突变的原因和火焰突变高度与油罐直径的关系.结果表明,油品扬沸时火焰的突变程度随油品黏度的增大而增大,扬沸时无量纲火焰高度随着油罐直径的增大而减小.可为研究大尺度的油罐扬沸火灾火行为提供一定的理论基础.     

竖形槽道模型中火旋风的发生与旋转规律研究

火旋风是森林火灾中经常发生的一种特殊火行为。作为一种复杂的包舍化学反应的有旋流动，火旋风在不同的可燃物种类和物理条件，以及不同的环境流场条件下，会表现出复杂的动力学特征。本文设计了一个在边角对称开有缝隙的六棱柱体火旋风发生装置，探讨了火旋风特征参数的测量方法，实验模拟了火旋风的发生与发展，对火旋风的温度分布、速度和燃烧时间随燃料和环境条件的变化规律进行了比较分析。     

不同来流下火旋风的实验研究

已有的实验研究和数值模拟表明:火旋风存在一种中空燃烧的状态.本文通过燃烧风洞,对不同来流影响下的火旋风进行分析研究.通过一个置于大型燃烧风洞中的边角开有切向进风口的六边形小尺寸火旋风发生模型,应用热电偶测温和皮托管测速以及电子数据采集系统,对该模型内的温度分布数据和速度分布数据进行采集.通过燃烧风洞改变来流速度的大小,分析不同来流速度下火旋风内部的温度分布、速度分布和持续时间,研究来流速度对火旋风内部燃烧结构的影响、火旋风旋转速度的影响以及持续时间的影响.研究表明:来流改变了火旋风内部的燃烧结构,促进了中空燃烧状态的形成.中空燃烧状态有一个中心的低温区域.在中心低温区域温度最低时,火旋风持续时间最长.来流增强了火旋风的整体转动,并且加剧了火旋风的螺旋状上升.     

磁场中旋转火焰稳定性分析

通过对旋转火焰受到磁场作用情况下微分方程的分析 ,确定旋转火焰在磁场中的稳定性条件 ,使人们更进一步地了解旋转火焰发展的规律性 ,从而在实际的火灾发生过程中有意识地对小的旋转火焰的某些特性加以控制 ,以避免火灾过程中火旋风的发生。这在实际火灾发生时 ,对于减少火灾带来的损失具有特别重要的意义 ;同时 ,这也会为人们研究地球磁场对实际火灾中形成火旋风的影响程度提供一定程度的参考作用     

装置进气口宽度对不同尺寸油盘火旋风燃烧特性影响的研究

为探究进气口宽度对火旋风燃烧特性的影响，利用自然驱动的四面边墙夹缝式装置对不同进气口宽度使用１５０，２００，２５０ mm 3种直径进行实验研究。由燃料质量随时间变化曲线得出准稳态阶段火旋风的质量燃烧速率；利用摄像机记录火焰的连续图像并获得火焰高度。结果表明:针对实验室小型火旋风（150~250 mm），在进气口宽度为35 mm左右时，火旋风的燃烧速率最大，即火旋风的燃烧强度存在1个最佳的进气口宽度；当火焰高度达到最高时，环量也存在1个临界值。     

旋转火焰动力学特性的研究

在森林火灾中，出现旋转火焰的可能性很大。在大气环境中，由于局部温度的不均匀，从而导致气体的密度不均匀，这种气体密度的不均匀分布必然会在火焰内部和其周围环境之间产生一个压力差，引起气体的流动，同时由于火焰内部的斜压性，在受到地球Coriolis力的影响时，使火焰产生旋转，形成旋转火焰；同时，Coriolis力也会影响到旋转火焰的方向性。     

多火源火旋风相互作用的实验研究

为研究多火源条件下火旋风的相互作用,利用四面边墙夹缝式实验装置对3种不同直径油盘形成的火旋风进行实验研究。由电子天平记录的燃料质量随时间变化曲线,得到准稳态阶段火旋风的质量燃烧速率;利用摄像机记录的火焰连续图像,获得火焰高度;基于实验现象及实验数据对质量燃烧速率、火焰高度和火焰形态的分析,提出多火源火旋风质量燃烧速率和火焰高度的半经验线性关系式。研究表明:大直径油盘形成的火旋风比小直径油盘更容易受到拖拽力和涡量的作用影响。     

火旋风模拟实验中热电偶测温辐射误差修正方法研究

辐射传热误差是浮力火羽流和火旋风热电偶温度测量中需要重点考虑的误差来源.该文利用火旋风模拟实验台开展火旋风温度测量实验并进行辐射误差分析,通过在同一测点布设多根不同直径热电偶,基于不同热电偶测温误差的对比,分析了几种多测量端温度误差修正方法,并通过两种粗细热电偶组合来检验不同修正方法的可靠性.     

关于设立公共消防安全管理硕士教育的构想

消防安全是社会安定与经济发展的保证.提高公共消防安全管理水平,实现消防安全,是人心所向.然而,我国目前缺乏高层次消防管理人才,消防硕士教育中没有公共消防安全管理专业,这严重影响了公共消防安全管理水平的提高.本文认为,我国消防硕士教育专业设置不合理,提出了增设公共消防安全管理硕士的必要性和重要性,并提出了公共消防安全管理学科体系的构建与公共消防管理硕士课程体系的设置框架.     

中外灭火专业标准体系比较研究

为明确我国灭火专业标准体系发展的方向和重点,分别从灭火剂、灭火器、灭火救援装备、消防通信和灭火救援管理5个方面对我国和国际消防标准化组织、美国消防标准研究机构及协会发布的灭火救援标准共200项进行了比较研究。结果表明,我国固体和液体灭火剂标准处于国际领先水平,但气体灭火剂标准未涉及部分新型卤代烷气体灭火剂;灭火器标准修订情况落后于国际标准;灭火装备类标准数量较多,但不够全面且缺乏系统性;消防通信系统标准落后于目前通信技术的发展;灭火救援管理类标准是我国消防标准化最为薄弱的方面。针对上述问题,对我国灭火专业标准体系的发展和完善提出了改进意见。