森林火灾旋涡机理初探

作者在热风洞中模拟森林火灾发生的环境条件，在可燃物中设置一突出的圆柱形钝体，发现在有风燃烧火焰流向钝体下游时，紧贴不可燃的壁面，存在两个剧烈燃烧的驻涡，并且涡可以一定的频率脱落，从现象上看与冷流体流动中的卡门涡街有相似的地方，也有完全不同之处。高温燃烧气体新构成的涡的存在，易使下游可燃物点燃，从而加速火蔓延速度。     

横向风对浮力扩散火焰的振荡影响研究

火焰振荡频率是火灾科学研究领域的一个重要基本参数,对横向风下火焰振荡频率的研究可以为火灾图像探测的参数设置提供理论依据。针对浮力扩散火焰(0.6×10~(-5)弗洛德数Fr2×10~(-2),10~2理查德森数Ri10~5),本研究将横向风条件下火焰结构假设为倾斜的柱状,通过对燃烧产生的浮力和横向风产生的拖曳力进行动力学分析,得出横向风条件下火焰振荡频率表达公式。结合实验结果得出,火焰振荡频率的理论值和实验值均随拖曳系数的增大(即外界风速的增加)而增大,但实验值的上升趋势较理论值平缓.这是因为公式忽略了风速对火焰温度和系数K的影响。     

干水在热环境中的持续作用效果研究*

为研究干水对建筑火灾中高聚物燃烧产生的热危害和烟气危害的影响,采用火焰传播量热仪（FPA）模拟建筑火灾扑灭后的持续热环境,对灭火过程中过量施加的干水对可燃高聚物的持续作用效果进行研究。结果表明:干水能够明显提升可燃物的抗复燃性能以及削弱燃烧过程中的热危害和烟气危害;相比于纯燃料,干水作用下可燃物的点燃时间出现明显的延迟,并且热释放速率和一氧化碳生成速率明显降低,尤其在可燃物燃烧初期,干水还具有显著的抑制烟气生成速率的效果。研究结果可为灾后消防人员的搜救和被困人员的逃生提供一种新的技术方案。     

中空结构可燃物竖直向上火蔓延特性实验研究*

为探究中空结构固体可燃物竖直向上火蔓延的特征规律,针对不同试样内径(d)的瓦楞纸圆管进行竖直向上的火蔓延实验研究,探讨试样内径对其竖直向上火蔓延特性的影响。结果表明:其火蔓延过程可以分为火焰发展、稳定蔓延和火焰衰弱3个阶段,蔓延过程中对流换热占据主导地位;平均火焰高度随d的增大先增大后略微减小,在d=70 mm时达到最大;火蔓延速率和质量损失速率均随d的增大而增大,并且质量损失速率与d存在较好的线性关系;火蔓延速率与热释放速率呈现出较好的幂次关系。可以发现在一定范围内,中空结构可燃物的内径越大其火灾危险性越高。     

黄磷储罐火灾临界安全距离理论分析与数值模拟

基于建筑防火隔离带的设计理念,研究了黄磷储罐临界安全距离的计算方法,将黄磷储罐火灾简化为罐内池火模型,通过理论计算和数值模拟黄磷储罐火灾周边热辐射分布,根据目标可燃物接受到的临界辐射通量是否大于或等于10 kW/m2来确定临界安全距离。研究表明：临界安全距离可通过火焰对目标可燃物接受到的临界辐射通量求得,且理论计算和数值模拟计算获得的临界安全距离基本一致。对于黄磷储罐火灾的防治具有一定的参考价值。     

图像型火灾火焰探测原理

根据火灾火焰的颜色特性、闪烁频率特性、形态变化特性及其发生发展在图像上所表现出来的趋势特征,设计分析了图像型火灾火焰的序列帧识别原理,并结合工程应用的分类特性,论述了图像型火灾火焰的干扰及其使用图像的小块分割算法和外形判断的干扰排除方法.     

城市火灾中飞火蔓延距离计算方法研究

飞火是城市火灾特别是城市震后火灾的重要蔓延方式之一,它可以使火灾在相距较远的离散可燃物之间进行跳跃式蔓延,从而增加了扑救难度,威胁扑救人员的安全。因此,对飞火蔓延现象的认识和飞火蔓延距离的计算是降低飞火危险性的前提。基于Baum-McCaffrey火焰羽流模型,重点研究在城市火灾羽流中球形飞火颗粒的上升行为和环境风影响...     

有关林火行为的一些实验研究

介绍了在燃烧风洞里模拟研究林火行为中的一些基本现象,选用马尾松松针作为可燃物,初步实验观测了有关火焰形态与各种参数（可燃物的载量、体积密度、来流风速大小、涡量及湍流度等）间的定性定量关系,其结果有助于森林火灾过程的理论分析和模化。     

低气压下火焰视频图像特征研究

为了进行非密封飞机机舱内视频火灾探测技术的研究,借助中国科学技术大学QR0-12步入式环境低气压试验舱开展低气压下(100kPa,90kPa,70kPa,50kPa和30kPa)火焰视频图像特征研究。在实验舱中用正庚烷作为可燃物进行点火实验,拍摄火焰视频,研究低气压环境下火焰的颜色、空间变化、运动、相对稳定性、边缘粗糙度、相邻帧火焰区域面积变化率、面积重叠率、相关性特征。实验结果表明,火焰的颜色、空间变化特征不会随气压变化而变化;而火焰动态特征等都会因气压的不同而发生变化。因此,火焰的颜色和空间变化特征在低气压环境中仍可用于火焰区域分割和识别,而其他动态特征会随着气压发生变化,不能用常压下的方法来训练分类模型,但仍可以用以区别火焰和静止的疑似区域。     

矿井火灾风险指数评价法

矿井火灾风险评价是为了确定矿井火灾风险,以便制定针对性的矿井火灾防治措施.本文通过分析矿井火灾影响因素,建立了用可燃物、引火源、助燃剂和环境表示的矿井内某地点火灾可能性的评价指标,提出了火灾可能性分值与一般人们公认的事故发生频率的关系;在假设被超过人员致死浓度或致死温度烟流污染的井巷为危险井巷的条件下,建立了矿井某地点火灾死亡人数模型;将死亡人数作为火灾严重性评价指标,给出了用火灾发生频率和死亡人数乘积表示的某地点火灾风险指数;井巷火灾风险指数等于该井巷内所有地点火灾风险指数之和,矿井火灾风险指数等于矿井内所有井巷火灾风险指数之和.本文建立的矿井火灾风险指数评价法是一种定量风险评价方法,应用该方法评价矿井火灾风险,不仅可以给出矿井的火灾风险指数值,用于比较不同矿井的火灾风险,还可以明确矿井发生一次死亡人数不同的火灾频率.     

活动板房全尺寸火灾实验研究

通过两次板房火灾试验,分析探讨板房的屋面材料和墙板材料的选用、室内可燃物的控制、板房之间的间距、板房之间设防火隔板以及板房的整体结构耐火等问题。得出:(1)板房的屋面材料建议选用:单层彩钢板+阻燃EPS泡沫板+石膏板吊顶。(2)板房中相邻房间之间的隔墙板,建议选用双层彩钢岩棉复合板等;其它墙板选用双面彩钢阻燃EPS复合板。(3)室内可燃物方面注意控制室内可燃物的种类和数量及其分布状况。(4)板房之间的间距考虑尽量放宽,同时尽量缩短房前屋檐的跨度。(5)板房之间设防火隔板可以有效地阻止火焰的蔓延,其防火效果显著。(6)板房整体结构具有一定的耐火功能。     

阴燃中出现有焰火的理论初探

阴燃是一种自维持,不断传播的,异相反应的放热燃烧过程。典型的阴燃例子有蚝烟,地下煤矿的燃烧等。从热安全角度来看阴燃过程,不完全的氧化反应和可燃物热解都会产生很多的有毒气体,对人造成危害;另外在一定的条件下,阴燃还会突然转化为有焰火,进行更猛烈的燃烧,造成更大的破坏。     

网状铝合金抑爆材料抑爆性能研究

为评价网状铝合金材料的阻隔防爆性能,基于多孔材料的阻隔防爆机理,采用抑爆材料抑爆性能测试装置和可燃气体爆炸箱及高速摄像机,研究材料在不同填充密度、不同留空率下对液化石油气的燃爆压力的影响,及液化石油气火焰在填充材料的爆炸箱中的传播过程。试验结果表明:填充密度为35 kg/m3、留空率为5%时,材料抑爆性能最好;当抑爆材料在容器内的填充密度一定时,其燃爆压力随留空率增加而增加;与未填充材料相比,填充材料后火焰衰减;此外,得到填充密度、留空率和燃爆压力间的数学拟合公式。降低留空率、增加填充密度能够更好地提高阻隔防爆性能。     

一种自动灭火枪系统的研究

以单片机作为核心控制器件,集成了火焰自动探测、定位、报警及扑救等功能。火焰识别和定位,使用了抗干扰能力较强的双紫外探头,能够较准确地确定火焰的方向和距离,设有一级和二级火灾报警;使用由电磁阀控制的喷射器,可以使用包括水在内的多种灭火剂扑灭火焰;系统中的两个探头和喷枪均由步进电机精确控制。     

建筑材料及制品燃烧性能试验规范概述

建筑材料和制品燃烧性试验规范对保证建筑物内人的生命安全和财产安全是极为重要的。笔者对美国、加拿大、欧盟、日本以及中国的建筑材料燃烧性能试验规范进行分析、比较和综述。通过研究认为美国和加拿大对建筑材料燃烧性能的要求和试验方法基本相似,他们主要针对材料的燃烧性、火焰传播进行检测;欧盟于2001年颁布了新的燃烧性分级体系,该分级体系包括专门针对铺地材料部分和针对其他所有建筑构件材料和产品部门;日本采用锥形量热计法(ISO5660)将内装饰材料分为不燃、准不燃和阻燃材料3个等级;我国对建筑材料的试验方法包括不燃性试验方法、墙和天花板内装饰材料的三级分级体系和铺地材料两级分级体系。     

FA型高炉煤气管道火焰捕器研制

研制满足高炉煤气管道阻火的火焰捕器.内径88 mm、199 mm和305 mm组合爆炸管道模拟实验结果表明,FA型火焰捕器的阻火性能良好,满足高炉煤气管道阻火的技术要求,各项技术性能指标达到了设计要求.     

火焰温度场红外热像动态测试的试验研究

红外热像仪可以测量被测目标的温度场分布,并以图像的形式表示,可以利用计算机图像处理的方法进行燃烧火焰温度的重建.另外,红外热像仪采用非接触式测量且反应速度快,可进行火焰动态测量.本文采用红外热像仪对火焰温度场进行测试,并分析了测量过程中产生误差的因素及一些修正方法.     

Characterization of the ignition by repetitive streamer discharges using laser diagnostics

Repetitive streamer discharges caused by transients, e.g. due to high frequency overvoltages, can ignite combustible mixtures, which has to be taken into account concerning the safety assessment of electrical apparatus for usage in hazardous areas. Hydrogen/air mixtures were ignited inside a closed vessel using a rod/plane electrode configuration. Alternating voltage with a frequency between 600 and 750 kHz and amplitudes of up to 20 kV was used to produce streamer discharges. The ignition process and the subsequent flame front propagation were examined with respect to mixture composition and several electrical parameters using time-resolved measurements of planar laser-induced fluorescence (PLIF) of OH radicals. A multiple pulse laser and detection system was used to assemble four images during one experiment. These measurements have given detailed information about the point of ignition and flame velocities. The experimental results will be used to validate numerical simulations of ignition by streamer discharges, which will yield deep insights into this specific ignition process.     

地铁火灾场景设计的初步研究

现阶段地铁火灾研究的主要工具是计算机模拟,而模拟计算结果准确与否很大程度上取决于火灾场景选取得是否恰当.本文通过对地铁站内的可燃物状况和已发生地铁火灾情况的仔细调查与分析,设定出了几种典型的地铁火灾场景,为地铁火灾模拟计算提供了依据.     

喷出火焰引起可燃性墙面燃烧问题的研究

应用传热学的有关知识,从理论上分析了通过外墙窗口喷出的火焰对可燃性墙面的引燃及墙面上的火焰传播等问题,并对这些问题进行了实验研究,结果表明：喷出火焰比较容易引燃可燃性墙面,使墙面上出现垂直向上的火焰传播现象。