检索结果-南通市图书馆

通风对综合管廊内电缆燃烧及火蔓延过程影响的数值模拟研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

火灾科学 2023年第3期32卷 144-150页

作者：钟委郭超杰高子鹤马文辉郑州大学力学与安全工程学院郑州450001 郑州大学土木工程学院郑州450001

综合管廊内电缆的火灾燃烧特性一直被国内外学者所关注,然而目前关于通风对电缆燃烧及火蔓延过程影响的研究相对较少。在通风系统的作用下,电缆内部及外部温度分布、热解气体浓度与无通风情况相比有很大的差异,电缆的燃烧及火蔓延过程... 详细信息

综合管廊内电缆的火灾燃烧特性一直被国内外学者所关注,然而目前关于通风对电缆燃烧及火蔓延过程影响的研究相对较少。在通风系统的作用下,电缆内部及外部温度分布、热解气体浓度与无通风情况相比有很大的差异,电缆的燃烧及火蔓延过程将会更为复杂。为了研究通风作用下综合管廊内单根电缆的燃烧过程,采用FDS对15 kV交联聚乙烯绝缘铜芯电缆的火蔓延过程开展了数值模拟。通过分析不同风速条件下的电缆火焰形态、各层材料温度、火蔓延长度和热释放速率(HRR)曲线,详细研究了通风速度对综合管廊内单根电缆燃烧及火蔓延过程的影响。结果表明当通风速度不超过2 m/s时,通风能够促进电缆燃烧,电缆表面存在气相火焰,其火蔓延长度、热释放速率峰值等不断增加,此时综合管廊内火灾危险性不断增大;当风速大于等于3 m/s时,通风抑制了电缆燃烧,电缆的火蔓延长度、热释放速率峰值随之迅速降低,电缆PVC层、XLPE层温升的原因是线芯对绝缘材料的热传导,电缆的火灾危险性也随之减小。

关键词：电缆火灾通风内热源火蔓延数值模拟

不同空间下的材料宽度对离散火蔓延的影响研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

不同空间下的材料宽度对离散火蔓延的影响研究

作者：周金虎中国矿业大学

学位级别：硕士

随着当代经济发展,物流的加工、仓储等环节发展迅速,现代仓库的物流、仓储和零售功能日益完善,而由于内部存在大量易燃易爆物品,在发生火灾情况下,火焰会在货物间迅速蔓延,形成较大立体火灾,造成巨大经济损失。因此,研究仓库内部的火灾... 详细信息

随着当代经济发展,物流的加工、仓储等环节发展迅速,现代仓库的物流、仓储和零售功能日益完善,而由于内部存在大量易燃易爆物品,在发生火灾情况下,火焰会在货物间迅速蔓延,形成较大立体火灾,造成巨大经济损失。因此,研究仓库内部的火灾蔓延规律逐渐成为现代科研人员关注的课题。考虑到同一货架下的燃料尺寸决定了燃烧覆盖面积、不同货架之间的限制距离决定了氧气供给程度,本文旨在探讨固定货架空间内,在燃料高度和空气间隔距离相同的情况下,通过简化货架仓库模型来模拟研究不同空间下(开放空间和受限空间)材料宽度对离散分布的固体表面火蔓延过程的影响机制。本文通过实验研究了材料宽度在不同空间条件下对离散火蔓延的影响,并对比了火焰特征、热解前锋、燃烧速度、质量损失速率和热释放速率。深入探讨了宽度效应在不同空间内对离散分布固体表面火蔓延的影响机制,并建立不同空间下火蔓延物理模型,通过能量守恒定律分析在不同阶段火蔓延发展的主导机制,得到以下主要结论。通过选用5-10cm宽度试样,研究了开放空间下材料宽度对离散火蔓延影响。结果表明,试样宽度会对离散火焰的燃烧面积和亮度产生积极的影响;在火焰增长阶段,试样宽度越大,火焰高度和质量损失的增长速率也随之增大,6cm的试样处于对流传导和辐射传导的转换阶段,辐射传导不能弥补对流传导的热量损失,导致热解前锋和火蔓延速度在6cm宽度试样最小;在火焰稳定阶段,无量纲火焰高度和单位宽度热释放速率随着宽度呈现负幂律衰减趋势;用数学模型分析了宽度对火焰行为的影响,得出宽度越大,热损失质量流量会越小,当宽度超过临界宽度时,宽度对火蔓延行为影响不大的结论。通过选用1-5cm受限空间距离,研究受限空间距离对固定宽度离散火蔓延影响。结果表明,狭小的受限空间阻碍了火焰的横向扩散,1cm、2cm的受限工况下,烟囱效应明显,火焰高度质量损失速率增加较快,随着受限距离的增加,烟囱效应逐渐减弱,火焰高度和质量损失速率随着受限距离的增大平稳下降;热解前锋在离散固体表面蔓延速度快,随时间稳定线性增加,同时发现火蔓延速度随着受限距离的增加先增大后减小,烟囱效应和空气卷吸共同作用的结果使得在受限空间距离为2cm工况内呈现速度最大的特点。通过选用典型受限空间距离和宽度,研究受限空间和宽度综合作用对离散火蔓延影响。结果表明,不同受限距离下,无量纲火焰高度和宽度同样满足负幂律关系,而且受限空间下的材料宽度对火蔓延速度和质量损失速率依旧存在积极影响;并得出由于受限墙体给予离散PMMA板的辐射热反馈占据了火焰热量传递的主导作用,火焰的热对流占比很少,对流系数的宽度影响在小范围空间内变化对火蔓延的影响不大的结论;最后建立了受限空间下能量守恒方程,分析了在不同受限空间和材料宽度影响下的火蔓延综合作用机理。本文完善了离散分布的固体火灾基础理论研究,并为相关的防火设计提供理论依据。本文共有图67幅,表13个,参考文献64篇。

关键词：火蔓延宽度受限空间 PMMA 离散固体

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

聚乙烯电缆火蔓延及熔融滴落行为研究

聚乙烯电缆火蔓延及熔融滴落行为研究

作者：曾文琦中南大学

学位级别：硕士

电能的广泛使用在满足我们生活需要的同时,也增加了发生电气火灾的风险。电缆导线是引发电气火灾的主要起火源,聚乙烯电缆由于其良好的电气性能、成本较低等特点在社会生活中被广泛应用。本文针对倾斜聚乙烯电缆的火蔓延过程开展了理论... 详细信息

电能的广泛使用在满足我们生活需要的同时,也增加了发生电气火灾的风险。电缆导线是引发电气火灾的主要起火源,聚乙烯电缆由于其良好的电气性能、成本较低等特点在社会生活中被广泛应用。本文针对倾斜聚乙烯电缆的火蔓延过程开展了理论研究、试验研究和数值模拟研究,探究了倾斜角度和火源位置对聚乙烯电缆火蔓延和熔融滴落行为的影响。主要研究成果如下:(1)根据燃烧理论及火蔓延控制机理,将倾斜电缆燃烧区域划分为燃烧区,熔融热解区,预热区三个部分。定义了三个能够表征火蔓延速率的特征长度,分别对燃烧区、熔融热解区、预热区建立传热方程,分析得到了倾斜电缆火蔓延速率的计算公式,建立了简化的传热分析模型。(2)开展了聚乙烯电缆锥形量热仪试验和聚乙烯绝缘护套热重分析试验,探究了聚乙烯电缆的燃烧特性。分析了不同辐射强度下电缆燃烧时的热释放速率及燃烧产物浓度变化情况,通过聚乙烯绝缘护套在不同升温速率、气流氛围中的TG、DTG曲线,分析得到了不同实验条件下聚乙烯绝缘护套热解反应的活化能、反应级数和频率因子。(3)分析了倾斜角度等因素对聚乙烯电缆火蔓延过程的影响。三个特征长度随倾角增大呈现相同的变化趋势。将线芯温度、火蔓延速率的实验测量值与模型计算值相对比,发现两者能够较好地吻合,验证了模型的合理性。(4)揭示了火源位置等因素对电缆熔融滴落行为的影响规律。滴落频率与倾斜角度呈现非线性关系。对于顺流火蔓延,部分熔滴向下滑落在燃烧区热解后被消耗,剩余部分未被消耗的熔滴达到临界体积后将发生滴落。对于逆流火蔓延,熔滴向下滑落进入预热区,部分熔融物会凝固在未燃区电缆绝缘层外表面不发生滴落,其余部分熔滴达到临界体积后,将在电缆未燃区发生滴落。(5)开展了单根倾斜聚乙烯电缆火蔓延数值模拟研究,探究了倾斜角度、火源位置对电缆火蔓延过程的影响。当倾斜角度增大时,相邻温度测点达到峰值的时间间隔减小。相比于顺流火蔓延,逆流火蔓延时各温度测点出现温度峰的时间相对滞后,间接反映出其他条件不变时,顺流火蔓延速率大于逆流火蔓延速率。图61幅,表12个,参考文献99篇。

关键词：聚乙烯电缆倾斜传热分析火蔓延熔融滴落数值模拟

阴角夹角构型对聚氨酯保温材料火蔓延影响试验探究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

消防科学与技术 2022年第10期41卷 1401-1404页

作者：李一波万露露合肥市消防救援支队安徽合肥230094 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

通过开展小尺寸试验研究,分析了阴角夹角构型对聚氨酯保温材料向下火蔓延特性的影响,分析不同夹角构型对聚氨酯保温材料火蔓延典型特征参数的影响,主要包括火焰形态、质量损失速率、近域场温度和火蔓延速率。研究结果表明:在边墙的约束... 详细信息

通过开展小尺寸试验研究,分析了阴角夹角构型对聚氨酯保温材料向下火蔓延特性的影响,分析不同夹角构型对聚氨酯保温材料火蔓延典型特征参数的影响,主要包括火焰形态、质量损失速率、近域场温度和火蔓延速率。研究结果表明:在边墙的约束条件下,阴角夹角为30°时试样的燃烧程度明显大于150°;对于阴角夹角构型形成的受限空间,小角度夹角构型下聚氨酯试样燃烧程度大于较大夹角构型;受侧边墙体限制效应的影响,聚氨酯保温材料火蔓延过程中质量损失率和火蔓延速率均随阴角夹角的增大呈先减小后增大的趋势;由于烟囱效应的拉伸作用,火蔓延会形成两个温度峰值,且第一个温度峰值大于第二个温度峰值。

关键词：阴角夹角构型聚氨酯保温材料火蔓延烟囱效应

利用槽式桥架敷设的电缆燃烧特性与火蔓延行为研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

利用槽式桥架敷设的电缆燃烧特性与火蔓延行为研究

作者：左博元中南大学

学位级别：硕士

电气火灾事故已经占据火灾事故的首位,电缆是电气火灾的主要起火源。电缆在实际敷设过程中,多数情况下敷设于槽式桥架中。本文针对利用槽式桥架敷设的聚乙烯电缆的燃烧特性和火蔓延行为开展试验研究,探究了倾斜角度、有无桥架盖板、顺... 详细信息

电气火灾事故已经占据火灾事故的首位,电缆是电气火灾的主要起火源。电缆在实际敷设过程中,多数情况下敷设于槽式桥架中。本文针对利用槽式桥架敷设的聚乙烯电缆的燃烧特性和火蔓延行为开展试验研究,探究了倾斜角度、有无桥架盖板、顺逆流燃烧条件对槽式桥架内聚乙烯电缆的燃烧特性和火蔓延行为及熔融物质流淌燃烧的影响。主要研究成果如下:(1)对聚乙烯电缆燃烧特性进行试验研究,得到了聚乙烯电缆的外护套材料在空气氛围和氮气氛围下的综合热分解温度,并得出在氮气氛围下,综合热分解温度更高。空气氛围下的DTG(derivative thermogravimetry)峰值小于氮气氛围下的DTG峰值。氮气氛围下,部分组分在无氧条件下分解不完全,造成最终热解失重比例更低。聚乙烯电缆在受外加热辐射条件,升温直至燃烧的过程中,存在两个CO(carbon monoxide)生成峰值区间。(2)基于利用槽式桥架敷设的电缆特征,开展槽内电缆的燃烧试验研究,分析不同倾斜角度和顺逆流燃烧条件对利用槽式桥架敷设的电缆燃烧时的温度分布特点及蔓延过程的影响。结果表明:顺流条件下的传热过程受辐射、对流传热和固相传热综合控制,三者耦合加速效应明显,倾斜角度增大时,烟囱效应逐渐增强;逆流条件下,对流传热被显著抑制,火羽流对未燃烧部分预热作用较弱,主要的热流传导依靠固相传热和有盖电缆槽的限制形成的强化辐射传热,外护套熔融物沿电缆流动,对未燃烧部位形成加热作用,流淌效应伴随角度增大而增强。无盖槽内随着倾斜角度增大,烟囱效应和沟槽效应的影响逐渐增强,在较大倾斜角度下,空气补充充分,比有盖条件中的电缆燃烧更为剧烈。顺流燃烧受到盖板影响较大,逆流燃烧受到熔融流淌物质的影响更大,盖板造成的影响较小。(3)以槽式桥架内电缆燃烧蔓延过程理论模型为基础,利用试验研究的方法,得出了不同倾斜角度和顺逆流燃烧条件下利用槽式桥架敷设的电缆燃烧的火蔓延速率。结果表明:有盖槽内顺流条件下的火蔓延速率大于逆流条件,无盖槽内火蔓延速率根据角度不同情况有所不同。火蔓延速率与倾斜角度的相关性中存在一个临界倾角,当角度大于等于该倾角时,火蔓延速率显著增大,有盖槽内顺逆流条件下的临界倾角都是30°,顺流燃烧条件下火蔓延速率增幅更大;无盖槽条件下的顺流临界倾角大于30°小于45°,逆流燃烧条件下的临界倾角为30°。顺流条件下倾角增大增强了火羽流对未燃烧区的预热作用,加快了火蔓延速率;逆流条件加速是由于倾角增大,强化了熔融物的流淌作用,增强了熔融物对未燃烧区的预热作用,进而影响了蔓延速率。(4)在槽内电缆燃烧试验研究中,分析了不同倾斜角度和顺逆流燃烧条件对槽内电缆燃烧时熔融物的流淌蔓延的影响。结果表明:流淌燃烧会造成顺逆流条件下都出现分区域燃烧的现象。顺流条件下,熔融物不断流淌累积在底端位置持续长时间燃烧,最终在发展一段时间后出现多区域燃烧;逆流条件下,熔融物沿线向未燃烧部位流淌蔓延,熔融物带走了燃烧位置的热量,削弱了初始火焰区域的火焰规模,熔融物的流淌存在极限位置,在集中位置累积后,出现集中燃烧,此时逆流条件也出现了分区域燃烧。但逆流燃烧条件下有所不同的是,两区域中部存在一定的微弱火焰,并在加热中部位置的电缆一段时间后,引燃两个燃烧区中部的电缆,进而转为整体燃烧,而顺流条件下不存在分区燃烧后转为整体燃烧的现象。本文研究了利用槽式桥架敷设电缆的燃烧特性与火焰传播规律,分析了不同倾斜角度和顺逆流燃烧条件对槽内电缆燃烧时的温度分布、火蔓延速率、熔滴流淌蔓延情况的影响,所得出结论可以为工程中采用槽式桥架敷设电缆提供一定的安全参考。图92幅,表9个,参考文献100篇

关键词：聚乙烯电缆倾斜槽式桥架火蔓延温度分布熔融流淌

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

高原环境下木材表面火蔓延特性的实验研究

燃烧科学与技术 2011年第3期17卷 274-279页

作者：张英孙金华纪杰黄新杰中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

在拉萨高原地区和合肥平原地区开展了一系列木材表面火蔓延对比实验研究,通过对火蔓延过程中一些重要特性参数(固相热解温度、气相火焰温度、燃烧区长度和燃烧速率等)的测量,分析了高原地区的火灾危害特性.结果表明,高原地区的固相热解... 详细信息

在拉萨高原地区和合肥平原地区开展了一系列木材表面火蔓延对比实验研究,通过对火蔓延过程中一些重要特性参数(固相热解温度、气相火焰温度、燃烧区长度和燃烧速率等)的测量,分析了高原地区的火灾危害特性.结果表明,高原地区的固相热解温度与平原差别不大,但是气相火焰温度要略高一些.火蔓延过程中高原地区的燃烧区长度比平原的小,而且两地的燃烧区长度都随着试样宽度的增加而呈幂数增加的规律.高原地区的燃烧速率要更小一些,且两地的燃烧速率都随着试样宽度的增加而减小.但是两地燃烧速率之间的差异也随着试样宽度的增加而减小,这也意味着在本实验开展的尺寸范围内,随着火灾尺寸的增加,高原地区的火灾危害性和平原地区越来越接近.

关键词：高原火蔓延火焰温度燃烧区长度燃烧速率

低密度EPS不同角度及厚度情况下火蔓延特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

工程热物理学报 2020年第1期41卷 238-245页

作者：黄新杰陈功建王纯洁高金达唐刚张浩安徽工业大学建筑工程学院马鞍山243002 中国矿业大学安全工程学院徐州221116

本文采用小尺寸实验的方法探究了低密度EPS火蔓延及其熄灭特性,分析了密度、厚度以及角度综合因素对EPS火蔓延及熄灭的影响。研究发现:密度为6 kg/m^3的EPS,由于密度很小,材料厚度以及放置角度受到密度影响的抑制,EPS均无法被火源点燃... 详细信息

本文采用小尺寸实验的方法探究了低密度EPS火蔓延及其熄灭特性,分析了密度、厚度以及角度综合因素对EPS火蔓延及熄灭的影响。研究发现:密度为6 kg/m^3的EPS,由于密度很小,材料厚度以及放置角度受到密度影响的抑制,EPS均无法被火源点燃进而进行火蔓延;而当密度为10 kg/m^3的EPS,随着材料厚度以及放置角度的增加,试样经历了从不能点燃,到短距离不稳定火蔓延,正常蔓延,以及蔓延过程中收缩性熄灭等过程。研究发现,密度为10 kg/m^3,厚度为4 cm的EPS试样,当放置角度为0°、10°、20°和30°时,能够正常蔓延,而当角度增加至40°、50°时,EPS火蔓延过程中出现了收缩性熄灭的现象.通过分析火蔓延过程收缩性熄灭机理,发现火蔓延速度与预热区的长度之间的相互竞争机制,是导致熄灭现象产生的主要原因。实验结果表明,收缩性熄灭对火蔓延速度,池火区长度以及表面火焰区火焰形态等都产生了相应的影响。

关键词：模塑聚苯乙烯低密度角度火蔓延收缩性熄灭

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

点火位置对乳胶泡沫水平火蔓延规律的影响

化工学报 2019年第7期70卷 2802-2810页

作者：张明振黄冬梅胡毅伟原琪席合一沈利铭段鹏征中国计量大学质量与安全工程学院浙江杭州310018 喜临门家具股份有限公司浙江绍兴312000 深圳市城市公共安全技术研究院消防安全研究所广东深圳518046

为研究点火位置对乳胶泡沫材料水平方向火蔓延规律的影响。搭建小尺寸实验平台,在距离材料中心点0(x1)、 3.54cm(x2)、 7.08cm(x3)、 10.62cm(x4)、 14.16cm(x5)、 17.70cm(x6)位置处点火,研究了试样表面温度、质量损失、火焰高度、火... 详细信息

为研究点火位置对乳胶泡沫材料水平方向火蔓延规律的影响。搭建小尺寸实验平台,在距离材料中心点0(x1)、 3.54cm(x2)、 7.08cm(x3)、 10.62cm(x4)、 14.16cm(x5)、 17.70cm(x6)位置处点火,研究了试样表面温度、质量损失、火焰高度、火蔓延速度等特性参数的变化规律。结果表明,随着点火位置由材料中心点向边缘点移动,平均火蔓延速度分别为0.24、0.23、0.19、0.31、0.42、0.51 cm·s^-1,呈现先减小后增大的规律;x3点火位置时的平均火焰高度较低,燃烧时间较长,平均质量损失速率较低,主要与火蔓延过程中的热量传递方式有关。研究结果显示了乳胶泡沫的火蔓延过程,得到了点火位置对火蔓延的影响规律。

关键词：乳胶泡沫点火位置火蔓延传热安全实验验证

倾斜角对液体燃料润湿条件下砂床表面火蔓延的影响

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

化工学报 2013年第11期64卷 4025-4030页

作者：姚瑶郭进谢烽胡坤伦安徽理工大学化学工程学院 91291部队

利用纹影系统、CCD相机以及K型热电偶对正丁醇润湿条件下不同角度的砂床表面火蔓延特性进行了研究,分析了不同砂床表面倾角对火蔓延的影响机理。研究结果表明:正丁醇润湿条件下变角度砂床表面火焰是稳定匀速蔓延的,向上蔓延时,火焰的高... 详细信息

利用纹影系统、CCD相机以及K型热电偶对正丁醇润湿条件下不同角度的砂床表面火蔓延特性进行了研究,分析了不同砂床表面倾角对火蔓延的影响机理。研究结果表明:正丁醇润湿条件下变角度砂床表面火焰是稳定匀速蔓延的,向上蔓延时,火焰的高度、黄色发光区以及蔓延速度随着倾角的增加而增大;向下蔓延时,火焰的高度、黄色发光区以及蔓延速度随着倾角的增加而减小;蔓延火焰前方存在预热区,且预热区随表面倾角的增大而增大:砂层内部存在热边界层,且砂床热边界层厚度随表面倾角的增加而减小。得到的火蔓延特性及燃烧机理为此类液体燃料的储存、使用以及环境保护提供了一定的科学依据。

关键词：火蔓延多孔介质燃料表面倾角传热温度分布