大型池火灾模型论文

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1、大型池火灾模型摘耍：双区池火灾卷吸模烈是用来描述火的流体流动和阻燃性能的一种模烈。它由燃烧和羽流区组成，为测算和关和外推池火灾可见的火焰长度、倾斜角度、表而发散功率，和燃料蒸发速度等非维缩放参数测算的发展，提供了一个统-的计划方案。该模型的应用扩展到火焰区的煤烟颗粒灰气热辐射，对光学薄区和厚区的发散和吸收做出了解释。模型从燃烧区的对流热传递到液体燃料池，并从水衬底低温燃料池的水扩散，提供了绝热和非绝热的火灾蒸发速率。该模型以液化犬然气为主，针对人型池火灾现场进行测量测试，结果基本与所有变量的实验值一致。©2005ElsevierB.V.Allright

2、sreserved.Keywords:Poolfire;Entrainmentmodel;Greygasmodel;Thermalradiation;LNG关键词：池火灾卷吸模型灰气模型热辐射天然气1•介绍近年来，随着对池火灾性质的理解，其安全问题也倍受关注。池火灾的大小、持续时间和热辐射的排放是影响意外火灾的安全性评估的主要参数。特别是山大容量的液体燃料的不受限泄漏而形成的池火灾，其尺寸可达到的直径的儿百米的量级，远远超出了实验室研究或最人现场测试的试验规模。推断如此人规模的池火灾的测试数据，需要仔细分析池火灾规模的规律。实验室和现场试验的实验观察集

3、中在每单位池面积的燃烧速率、人小和可见火焰区的形状、火焰的大小和形状受横风的影响，以及来口池火灾的热辐射。H前已发现这些方面収决于燃料类型、池血积和形状、环境气象条件，以及可能存在的燃料池的加热。而这些可观测和实验的独立参数是建立在各种经验关系之上的。（参见2-5）托马斯注意到，如果一个确定的羽流浮力通量，一个运动的常数，并且池火灾的产生是由于燃料的燃烧，那么池火灾的结构可能与该热羽流有关。参考二维的参数、对垂直速度在浮力支配火灾的观察，和莫顿等人的羽流模型［7］,托马斯总结出，可见的火焰长度到池直径的比例应正比于燃料死劳德数的2/3次方（参见等式⑶所

4、示）。托马斯川这些变量关联火焰高度测量木垛火，找到一个略小指数超过2/3时弗劳徳数的依据。另一方而，有一篇基于喷射的火焰的特性的泛读文献（见［2,5］）,可靠表明可见火焰的长度与Ff的比例是2/5。此外，Ff的在这些实验中使用的范围跨越五个数量级，因此，相关性显而易见。如果建立起正如Morton等人所描述的热羽流那样的喷射火焰建模，其关联性就更为显著了L7J0同时，喷射火焰中心线温度和速度在火焰尖及以后的区域测量值也符合热卷流模型［8］。在喷射火焰中，燃料蒸气源速度和Ff,在很大的范围内是可变的。与此相反，池火灾蒸气速度由蒸发燃料时的火焰的热反馈决定，

5、在0.02-0.1米/秒的小范围内取决于燃料挥发性［3,4］,并且，Ff的范围小于一个数最级。结果显示，火焰长度与直径之比为池火灾远小于喷射火焰［2］,同时，燃烧在小于池直径的高度完成。可见光发光火焰长度的测量依赖于加热的烟灰粒子的光学带辐射热，但对于热羽流模型的流动变量并不十分可靠。Steward［l（）］发现，对于喷射火焰来说，可见烟流高度和热羽流模型是对应的，其屮所述的气体羽流的平均量比为约0.2;即化学计量燃烧产物的质量是羽气体的20%,羽流中的平均温度超过这种绝热预混火焰的20%。如其不然，Heskestad⑵将火焰尖端定位在中心线的火焰温度

6、超出上述环境约为500K处。这些条件是等价的，他们确定火焰尖端为一个点，其屮的火焰的产物已稀释至远低于化学计量值，并远远超出燃料反应与夹带的空气的区域。在该区域中，羽流的-5/3功率［2］和灰色气体发射功率的下降作为绝対温度的笫四功率的距离，羽流中心线温度随Z而变化。因为位于所述灰气谱的指数衰减处，光带光度下降则更加急剧，。本文中，夹带模型用于描述池火灾的流体运动，这种池火灾是由于水池表面燃料蒸发的燃烧而产生的湍流扩散火焰而引起的。该模型确定了两个区域:火灾燃烧区和可见的火焰区。现场试验对比决定的三个量纲经验常数的确定下，上述底座上的燃烧区小的模型可确

7、定横风屮的可见火焰长度和倾斜角。通过简化和合理的火焰烟尘浓度假定，热辎射模型•池火灾模型提供了依赖于实地测试而确定池火灾的两个热辐射经验常数的方法。该模型显示，超大规模池火有望通过吸汕烟火灾的热通量减少。从热燃烧气体的热传递到池屮液体燃料的建模可观测到的绝热密闭池火灾的蒸发速率。此外，增加蒸发率水池火灾的模型也解释了此类火灾中所观测到的增强蒸发率。Hg-1.Aschematicsketchofthecross-sectionofapoolfire,showingthefluidHow/oncHanddimensions.2.卷吸模型池火灾是一种完全由重

8、力升浮力驱动的扩散性火灾。然而，它具有许多非浮力射流扩散火灾的特性。图1是一个静止的圆形水池火