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大学课程《火灾动力学》PPT课件:轰燃现象

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大学课程《火灾动力学》PPT课件:轰燃现象_第1页
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1火灾动力学室内火灾:轰燃与回燃轰燃动力学基本定义轰燃时室内火灾从自由发展阶段过渡到充分发展阶段的转换过程,ISO的定义是“室内可燃物发生火灾时,所有表面均发生着火燃烧的快速转变过程”这一转变通常发生在: 室内出现高强度的辐射通量; 在可燃物表面的火焰发生快速蔓延; 燃烧率突然增加; 顶棚下的烟气层出现火焰,或者部分燃烧的烟气; 室内出口出现火焰4经典案例Summerland Leisure Centre fire (Isle of Man in 1973)The Stardust Discotheque fire (Dublin in 1981)The Kings Cross Underground Station fire (London in 1987)Station Nightclub fire (2003)室内火灾的特征5烟气填充与水流填充的类比7轰燃的症状9烟气辐射对质量燃烧率的影响Role of ceiling re-radiation10顶棚再辐射对燃烧率的影响11火灾发展曲线:T-squared fireUltra-fast fire Double in size every 15 seconds室内火灾的发展进程轰燃轰燃的症状轰燃发生的定性症状包括下列内容: 轰燃代表火灾发展到全面状态的过度; 轰燃在数秒钟迅速发生,在室内造成所有燃料的点燃; 所有开放的燃料表面都被点燃; 火灾蔓延到整个室内空间; 导致整个室内都过火。

轰燃发生的量化指标包括: 顶棚烟气层温度已达到500600 ; 对地板的热辐射达到1520 kW/m214轰燃的主要机理(Thomas et al 1980)燃料表面的燃烧率突然增加;开放表面的火焰蔓延迅速增加;顶棚下的烟气燃料开始燃烧,高辐射通量导致下方燃料的自发点火过程通风流动16通风因子MQH 公式Dimensionless variables18轰燃温度 (MQH equation)MQH公式Statistical correlation of the form:Over 100 sets of room fire data Fuels: Gas, wood, plastics Range of room sizes, thermal properties Bias towards low fires in center of roomThe MQH correlationValues for C, N and M from regression:For conventional values, this reduces to:传热系数Early stage - transient semi-infinite solidLate stage - steady one-dimensional slabEffective heat transfer coefficient典型传热系数23墙边与墙角的火灾利用反射的概念 减少的卷吸率Reduced entrainment rate 较高的温度Higher temperatures 较长的卷吸高度Longer entrainment heightMowrer-Williamson 调整因子 沿墙火灾 墙角火灾Fires in corners24可燃的壁面材料墙角点火Karlsson调整因子 24 experiments with different lining materials达到轰燃的时间影响火灾增长的因素包括:点火源位置与大小燃料高度(辐射能力)粗密度(低密度导热差 容易蔓延)装饰材料(热薄型还是热厚型)固体燃料的布置(靠墙还是架空?)轰燃的估算办法BabrauskasMQHThomas轰燃估算举例Example: Determine the HRR to cause flashover in the standard fire test room Dimensions: 2.4 m W x 3.6 m L x 2.4 m H Doorway: 0.8 m W x 2.0 m H Babrauskas: Thomas:热爆炸理论 Flashover represents a rapidly increasing rate of heat release resulting from an instability caused when the rate of heat release within the compartment exceeds the rate at which heat can be lost. 轰燃现象符合并满足热爆炸理论。

总结轰燃的出现是因为换热强度达到一定水平时所有的可燃物均被点燃通过能量守恒,我们可以预报轰燃时的温度;到达轰燃的时间取决于很多因子;轰燃时的通风流动是可以计算的;。

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