低气压富氧环境对典型织物燃烧特性的影响

作     者：贾旭宏 汤婧 马俊豪 田威 张晓宇 代尚沛 丁思婕 JIA Xuhong;TANG Jing;MA Junhao;TIAN Wei;ZHANG Xiaoyu;DAI Shangpei;DING Sijie

作者机构：中国民用航空飞行学院民航安全工程学院广汉618307 中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室广汉618307 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2024年第64卷第1期

页      面：164-172页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 0907[农学-林学] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：四川省重点实验室揭榜挂帅项目(XYKY2023011) 四川省自然科学基金资助项目(2022NSFSC0302) 中国民用航空飞行学院面上项目(J2022-091) 中国民用航空飞行学院重点项目(ZJ2021-01) 中央高校基本科研业务费专项资金(X2023-3) 国家级大学生创新创业训练计划项目(202210624023) 

主　　题：低气压 富氧燃烧 织物燃烧 热释放速率 火灾危险性 

摘      要：室内富氧可满足人们在高高原地区的补氧需求,同时也会带来额外的火灾隐患。该文模拟高高原低压富氧环境,研究低气压下(60.5 kPa)不同氧浓度(21.0%、27.0%、33.0%和39.0%)对室内典型织物——纯棉和涤纶燃烧过程的影响,分析了织物火焰形态、点燃时间、质量损失速率、热释放速率和总热释放量等燃烧核心参数的变化。实验结果表明:在低压常氧环境下,纯棉和涤纶的点燃时间分别缩短了3.6%和7.8%,有焰燃烧时间分别增加了46.8%和197.0%,涤纶熔滴燃烧时间增加了3.0倍。随着氧浓度增大,2种材料的点燃时间、质量损失速率的达峰时间和热释放速率达峰时间均缩短,火焰高度有所增加,质量损失速率峰值和热释放速率峰值均大幅增加。涤纶燃烧效率提高了68.1%,总热释放量增加了1.2倍,且熔滴燃烧时间增加了3.1倍,纯棉燃烧变化则不明显。若以热释放速率峰值作为火灾危险性的判断依据,则织物在气压为60.5 kPa、氧浓度约为30.0%的条件下燃烧与在常压常氧下燃烧发生火灾的危险性相当。