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别让电动自行车成为“移动火源”

江苏应急管理 2024年第5期 45-46页

作者：王宗宁周献锋黄龙仁江苏省安全生产科学研究院无锡市消防救援支队

近年来,电动自行车因其经济、便捷、环保等特点,快速进入千家万户,目前全国电动自行车已达3亿辆。据统计,2018年全国共发生电动自行车火灾3000余起,2021年上升到1.8万余起,2021年以来,全国共接报电动自行车及建筑物内蓄电池故障引发的火... 详细信息

近年来,电动自行车因其经济、便捷、环保等特点,快速进入千家万户,目前全国电动自行车已达3亿辆。据统计,2018年全国共发生电动自行车火灾3000余起,2021年上升到1.8万余起,2021年以来,全国共接报电动自行车及建筑物内蓄电池故障引发的火灾6.97万起,死伤884人,直接财产损失超过7亿元。

关键词：电动自行车直接财产损失移动火源

移动火源条件下公路隧道火灾烟气逆流及分岔蔓延规律研究

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移动火源条件下公路隧道火灾烟气逆流及分岔蔓延规律研究

作者：朱雄重庆科技学院

学位级别：硕士

随着我国经济社会的快速发展,公路隧道通车里程数迅猛增长。由于隧道具有空间狭长密闭的结构特征,火灾时有毒有害高温烟气不易排出,会严重损坏隧道内部结构,威胁人员的生命安全,带来严重的经济损失和社会危害。而隧道内着火点移动相比... 详细信息

随着我国经济社会的快速发展,公路隧道通车里程数迅猛增长。由于隧道具有空间狭长密闭的结构特征,火灾时有毒有害高温烟气不易排出,会严重损坏隧道内部结构,威胁人员的生命安全,带来严重的经济损失和社会危害。而隧道内着火点移动相比于静止火灾事故,烟气蔓延更为复杂多变,火灾危害性更为严重,对火灾扩散、火灾探测以及烟气蔓延都会产生严重影响。因此,本文采用1:20的小尺寸隧道模型实验和全尺寸数值模拟相结合的方法,研究移动火源公路隧道火灾烟气逆流及分岔蔓延规律。主要工作及结论如下:(1)通过移动火源的燃烧特性实验研究发现:火源缓慢移动会促进燃烧反应,加快火源燃烧,火焰倾角、火焰高度以及火焰长度变化幅度较大;当火源移动速度达到0.3m/s后,火源移速的增加会减弱燃烧反应,抑制火源燃烧,火焰倾角、火焰高度以及火焰长度变化幅度较小;当火源移动速度一定时,火焰倾角会随着火源高度的增加而增加,火焰高度和长度随着火源高度的增加先增加后减少。(2)通过移动火源烟气蔓延规律实验研究发现:当火源移动速度小于0.3m/s时,存在烟气逆流,近火源区隧道中心温度高于隧道侧壁温度;当火源移动速度大于0.3m/s后,无烟气逆流,烟气出现水跃现象,水跃距离随着移动速度的增加而增加,近火源区隧道中心温度低于隧道侧壁温度,出现明显的中心低温区,中心低温区长度随着移动速度的增加而增加。当火源移动速度一定时,随着火源高度的增加,隧道内的烟气层厚度逐渐降低。(3)通过移动火源烟气蔓延规律数值模拟研究发现:当隧道内存在烟气逆流时,烟气层稳定性较好。在火源移动速度不变的条件下,烟气逆流长度随着火源功率的增加而增加;在火源功率不变的条件下,烟气逆流长度随着火源移动速度的增加而降低。当烟气逆流现象消失后,烟气层稳定性改变,出现Coanda效应,烟气“V”形分岔,会形成中心无烟低温区,其长度随着火源移动速度的增加而增加,随着火源高度的增加而减小。隧道内的温度随着火源移速、火源高度的增加而降低。最后,通过量纲分析发现移动火源烟气特征长度与无量纲火源功率的1/3次方和无量纲火源移动速度有关,并基于数值模拟结果建立了烟气特征长度预测模型。

关键词：隧道火灾移动火源烟气逆流烟气分岔

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直线运动下移动火源燃烧实验和数值模拟

中南大学学报（自然科学版） 2013年第3期44卷 1240-1245页

作者：楼波丁利龙新峰邱平徐毅华南理工大学电力学院广东省绿色能源技术重点实验室广东广州510640 华南理工大学化学与化工学院广东广州510640

为了研究直线运动下移动火源的燃烧特性,对风洞中做直线运动的蜡烛火焰在不同工况下的燃烧进行了实验,并运用Fluent软件进行数值模拟对比分析。研究结果表明:当移动火源与空气的相对速度为0.44m/s时,风作用和车作用2种不同情况下火焰都... 详细信息

为了研究直线运动下移动火源的燃烧特性,对风洞中做直线运动的蜡烛火焰在不同工况下的燃烧进行了实验,并运用Fluent软件进行数值模拟对比分析。研究结果表明:当移动火源与空气的相对速度为0.44m/s时,风作用和车作用2种不同情况下火焰都向同一个方向偏转,但火焰形态差异较大,前者火焰短而宽,后者火焰细而长,且后者燃烧温度更高。绝对静止燃烧和相对静止燃烧时,前者火焰呈左右对称图形,后者火焰向火源运动的反方向偏转,后者燃烧温度更高。因此,移动火源与静止火源燃烧有区别,不能利用相对运动的概念来分析移动火源燃烧。

关键词：移动火源动网格相对速度火焰燃烧数值模拟

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直线移动火源扩散火焰加速运动下的倾角特性

中南大学学报（自然科学版） 2015年第7期46卷 2707-2712页

作者：楼波许建红林振冠徐毅华南理工大学电力学院广东广州510640

利用高速摄像实时获得匀加速直线运动下移动火源扩散火焰的图像序列,结合数字图像处理和力场分析研究火焰倾角受速度、加速度影响的变化规律。研究结果表明:处于非惯性系的火焰倾角增加规律经历3个不同速率的变化阶段;处于非惯性系的火... 详细信息

利用高速摄像实时获得匀加速直线运动下移动火源扩散火焰的图像序列,结合数字图像处理和力场分析研究火焰倾角受速度、加速度影响的变化规律。研究结果表明:处于非惯性系的火焰倾角增加规律经历3个不同速率的变化阶段;处于非惯性系的火焰倾角与火焰合力倾角并不是在同一方向上,火焰合力倾角要先于火焰倾角发生偏移,二者之间存在夹角,且大加速度工况下夹角大,随着速度增加,空气阻力增加,夹角减小,火焰倾角与火焰合力倾角同时趋近90°。

关键词：移动火源火焰倾角火焰力场惯性力

基于移动火源的隧道拱顶温度分布规律实验研究

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煤炭学报 2013年第11期38卷 1967-1971页

作者：邓军李士戎炎正馨赵大龙西安科技大学能源学院陕西西安710054 西部矿井开采与灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054 山西省阳泉市公安消防支队山西阳泉045000 西安科技大学理学院陕西西安710054

为掌握行进中的着火机动车对隧道拱顶温度场分布的影响规律,以公路隧道为原型建立了1∶20小尺寸实验系统,在隧道自然通风条件下,模拟了移动火源以0.5,0.8和1.0 m/s等不同速度在隧道中行进、停止直至熄灭的火灾过程。研究了移动火源进入... 详细信息

为掌握行进中的着火机动车对隧道拱顶温度场分布的影响规律,以公路隧道为原型建立了1∶20小尺寸实验系统,在隧道自然通风条件下,模拟了移动火源以0.5,0.8和1.0 m/s等不同速度在隧道中行进、停止直至熄灭的火灾过程。研究了移动火源进入隧道后的隧道温度场及火灾过程中隧道拱顶沿纵向温度分布特征、测点温度峰值及梯度变化等规律。研究结果表明:①当火源行进速度为0.5 m/s时,燃烧更加充分,隧道拱顶温度达到峰值,比其余两组高40和50℃;②移动火源的存在,打破了顶棚射流拱顶热烟气与下部冷空气的对流循环动态平衡,减弱了热对流效应,使得隧道内温度降低更缓慢。

关键词：隧道拱顶温度移动火源峰值梯度

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移动火源隧道火灾拱顶温度变化规律数值模拟

科技导报 2013年第11期31卷 38-44页

作者：邓军李士戎西安科技大学能源学院西部矿井开采与灾害防治教育部重点实验室西安710054 阳泉市公安消防支队山西阳泉045000

为研究动态火源对隧道拱顶温度场分布影响规律,针对隧道中动态火源火灾,在自然通风条件下,静止、40及60km/h等速度的20MW火源在隧道内穿行的火灾过程,采用火灾动力学模拟器(FDS)进行火灾场景的模拟与计算。重点对火源在隧道行进过程中... 详细信息

为研究动态火源对隧道拱顶温度场分布影响规律,针对隧道中动态火源火灾,在自然通风条件下,静止、40及60km/h等速度的20MW火源在隧道内穿行的火灾过程,采用火灾动力学模拟器(FDS)进行火灾场景的模拟与计算。重点对火源在隧道行进过程中拱顶沿纵向温度分布、温度峰值变化规律及影响因素进行分析。研究结果表明,通风是影响隧道火灾温度的主要因素,移动火源在一定程度上打破了隧道内由于顶棚射流引起的热烟气与冷空气的动态循环机制,活塞风尾段涡流会引起隧道流场变化,一定程度阻碍了燃烧释放热量向火源行进逆向的扩散,并将高温气流带向其运动方向。

关键词：移动火源隧道温度火灾动力学模拟器

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圆周运动下移动火源扩散火焰的图像特性分析

燃烧科学与技术 2013年第1期19卷 60-66页

作者：楼波徐毅林振冠华南理工大学电力学院广州510640

为了预测和控制移动火源扩散火焰的燃烧,对火焰图像特性的影响因素和规律进行研究.通过高速摄像仪,实时记录移动火源扩散火焰在圆周运动下的形态特征,利用力场分析和MATLAB工具,得到火焰面积随火焰线速度的变化规律以及火焰倾角随火焰... 详细信息

为了预测和控制移动火源扩散火焰的燃烧,对火焰图像特性的影响因素和规律进行研究.通过高速摄像仪,实时记录移动火源扩散火焰在圆周运动下的形态特征,利用力场分析和MATLAB工具,得到火焰面积随火焰线速度的变化规律以及火焰倾角随火焰线速度的变化.研究发现,燃烧产生热量和气流散热两者综合地导致火焰面积随着线速度的递增而先增大后减小;随着火焰线速度的增大,刚开始火焰倾角升幅较快,后趋于平缓;火焰内外温差会影响浮升力的大小,进而影响燃烧的稳定性.

关键词：移动火源圆周运动扩散火焰火焰特征

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直线运动下移动火源扩散火焰的分形结构特征

中国科学技术大学学报 2013年第8期43卷 679-686页

作者：楼波许建红林振冠徐毅华南理工大学电力学院广东广州510640

由高速摄像仪获得移动火源在匀加速直线运动下的火焰图像序列,利用图像处理技术和分形理论,研究其分形结构特征.结果表明:处于匀加速直线运动状态下的移动火源扩散火焰具有分形维数特征,同一加速度下的分形维数随速度增大而增加,当移动... 详细信息

由高速摄像仪获得移动火源在匀加速直线运动下的火焰图像序列,利用图像处理技术和分形理论,研究其分形结构特征.结果表明:处于匀加速直线运动状态下的移动火源扩散火焰具有分形维数特征,同一加速度下的分形维数随速度增大而增加,当移动火源运动速度达到一定值以后,火焰的分形维数增大的幅度变缓慢;加速度较大的移动火源扩散火焰的分形维数随火源运动速度上升的趋势较快,影响火焰锋面的褶皱和扭曲;移动火源与静止火源有一定的区别,可通过对比两者火焰的分形维数特征来加以识别.

关键词：移动火源扩散火焰直线运动图像处理分形维数

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圆周运动移动火源扩散火焰图像特征及其规律

圆周运动移动火源扩散火焰图像特征及其规律

作者：徐毅华南理工大学

学位级别：硕士

目前，随着交通工具行驶速度和使用密度的不断加大，行驶中发生火灾事故也日趋增多。这类火灾的火源点往往处于运动状态且与空气产生相对运动，从而形成移动火源。移动火源扩散燃烧火焰特征的研究是准确评估这类火灾发展趋势的基础工作... 详细信息

目前，随着交通工具行驶速度和使用密度的不断加大，行驶中发生火灾事故也日趋增多。这类火灾的火源点往往处于运动状态且与空气产生相对运动，从而形成移动火源。移动火源扩散燃烧火焰特征的研究是准确评估这类火灾发展趋势的基础工作，对火灾的预测、防范和救援具有实际应用价值和理论指导意义。同时该领域的研究有助于丰富和完善移动火源扩散火焰理论体系，对移动火焰燃烧的能源高效利用等方面具有指导意义。但目前国内外学者对移动火源扩散火焰的基础研究较少，至今仍未很清楚了解移动火源扩散火焰的内在本质和物理规律。本文通过移动火源扩散火焰在无限大空间圆周运动的实验获得火焰图像，从火焰力场和热量的角度分析了火焰图像平均灰度、火焰面积、火焰倾角与火焰线速度、火焰距离转轴半径之间的关系，以揭示移动火焰扩散火焰的燃烧机理和影响规律。文中搭建了无限大空间圆周运动移动火源实验台，通过Lightning RDT高速摄像仪以及同步测量控制计算机获得火焰照片，并在Matlab软件下对火焰图像进行预处理。通过研究表明，先用电视工业的标准灰度化处理图片，后利用中值滤波法来消除噪声干扰，再使用Canny算子检测出火焰边缘图像，可以得到较好的图像处理效果。在图像预处理的基础上，对移动火源扩散火焰图像特征进行提取和变化规律总结。实验结果显示，火焰在不同半径位置时，火焰图像平均灰度值随火焰线速度的变化而先下降后上升，再大幅下降;火焰面积随火焰线速度的变化呈现先增大后减小;随着火焰线速度的增加，刚开始阶段火焰倾角增大得很快，而到达某个临界值之后增大的幅度变缓慢。究其原因认为，第一阶段线速度不大时，气流散热大于生成热量，火焰温度略有下降，火焰图像平均灰度值随之稍微减少，气流扰动增加加剧燃料与空气的混合程度以及火焰温度稍微下降导致火焰面积增大;第二阶段火焰线速度一定程度时，生成热量大于气流散热，火焰温度略有上升，火焰图像平均灰度值随之稍微增加;第三阶段在移动火源运动速度达到较大时，气流过大带走燃料使燃烧量大幅减少，火焰温度大幅下降，火焰图像平均灰度值随之也减少;第二和第三阶段里燃料与空气混合程度达到极限以及过大的气流会带走更多热量和燃料导致火焰面积减少。而火焰倾角由于空气阻力增大并起拉伸作用，开始时火焰倾角增大得很快，后到达临界值后火焰面积减少抵消火焰线速度的影响，火焰倾角增大幅度相对平缓。以上的研究，实现了对移动火源运动下火焰特征提取与规律分析，为移动火源的机理研究提供了一定的实验和理论基础。

关键词：圆周运动移动火源扩散火焰图像特征