燃气火灾蔓延规律及气相轰燃机理的研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文燃气火灾蔓延规律及气相轰燃机理的研究论文作者：赵艳霞学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：热能工程指导教师：吴晋湘职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofThermalPowerEngineeringSTUDYONTHELAWOFGASFIRESPREADINGANDTHEMECHANISIMOFGASEOUSFLASHOVERByZhaoYanxiaSupervisor:Pr

2、of.WuJinxiangDecember2014原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文不包含任何他人或集体已经发表的作品内容，也不包含本人为获得其他学位而使用过的材料。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人或集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：日期：2014.12.20关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的以下规定：学校有权采用影印、缩印、扫描、数字

3、化或其它手段保存论文；学校有权提供本学位论文全文或者部分内容的阅览服务；学校有权将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流；学校有权向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：2014.12.20导师签名：日期：2014.12.20摘要火灾科学相对于其他学科来说无论是在国际还是国内起步较晚，而火灾所带来的惨痛教训是令人痛心和惋惜的。火灾中的一类特殊现象即为轰燃。建筑火灾中轰燃阶段是重要的转折点，其维持时间短，强度大，对火灾流场扰动剧烈，气相轰燃往往表现为燃烧快速的

4、由层流火焰转变为湍流火焰，对火灾空间造成强烈扰动，加快了室内燃气的混合，在很短的时间内实现了由局部层流火焰向全空间范围内的湍流燃烧。近年来气体火灾发生频率逐年上涨，所以对其火灾发展蔓延规律及机理的研究具有重要意义。首先，将实际房间进行简化和抽象，建立了实验和数值计算模型；其次，利用实验和数值模拟相结合的方法研究了室内燃气火灾蔓延和气相轰燃规律，比较了不同泄漏速度、不同窗口开度、不同泄漏量的影响。通过水平中心线上各种量的变化分析热浮力作用，通过分析燃烧室速度矢量分布研究通风口处速度及入口速度对火焰蔓延的影响以得出对实际火灾的指导性建议。研究发现

5、压力核心及速度旋度对室内轰燃的发生起着决定性作用。通过研究二维火灾中火焰的蔓延，通过压力、速度、温度等量的变化，从涡量的角度分析正负速度旋度分布规律来分析火焰蔓延的规律及机理。通过数值模拟和实验研究分析室内燃气泄漏的动态过程及着火后的火焰蔓延机理，了解影响火焰面结构的因素，火焰由缓慢传播过程向气相轰燃转变的机理与条件。重点考虑火焰传播过程的不稳定性和湍流旋涡的产生发展对火焰蔓延过程的影响。关键词：气相轰燃，实验研究，数值模拟，涡量，压力核心IABSTRACTFirescienceinrelationtootherdisciplineshasa

6、latestartwhetherintheinternationalordomestic.Thepainfullessonsthefiresbroughtweredistressingandregrettable.Aspecialstageinfireistheflashover.Flashoverisaturningpointinthegasphasefiresandoftenmanifestedbythequicktransformationalaminarflameoflowburningrateintoturbulentflames,

7、whichalwayscausestrongdisturbanceinthefieldandspeedupthegasmixingrateinthechamber.Thismadethelaminarflameinaveryshortperiodtimetobecometheturbulentcombustioninthewholespacerange.Inrecentyears,thefrequencyofgasfiresismuchhigher,sotheflamepropagationlawandmechanismofitsdevelo

8、pmentisofgreatsignificance.First,simplifyandabstracttheactualroom,buildexperimenta