基于有限元热分析的原木楞堆火焰温度场-论文.pdf

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1、第42卷第9期东北林业大学学报Vo1．42No．92014年9月JOURNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITYSep．2014基于有限元热分析的原木楞堆火焰温度场)薛伟耿志伟汪洪涛(东北林业大学，哈尔滨，150040)摘要运用有限元热分析技术，建立贮木场原木楞堆平面模型。逐层分析火焰蔓延过程中，楞堆及其周围的温度分布。比较有限元分析所得温度与火场实测温度，获得相应偏差。结果表明：有限元可以较好地分析贮木场原木楞堆的表面火焰温度场，可直观了解原木楞堆火灾发展，为及时控制楞堆火灾提供理论依据。关键词有限元：原木楞堆：火焰温度场分类号TK16FlameTemper

2、atureFieldofLogPileBasedonFiniteElementThermalAnalysis／XueWei．GengZhiwei．WangHongtao(CollegeofEngineeringandTechnology，NortheastForestryUniversity，Harbin150040，P．R．China)／／JournalofNortheastForestryUniversity．一2014，42(9)．一167～174WithFiniteElementThermalAnalysistechnology．weestablishedtheplanemo

3、deloflogpileinlogyardtoanalyzethetemperaturefieldoflogpileanditssurrounding’Slevelbylevelduringtheflamespreadingprocessoflogpile．Therel—ativedeviationwasgainedbyanalyzingresultsoftheexperimenttemperatureandcalculatedtemperature．Thefiniteelementcanbeusedtoanalyzeflametemperaturefieldoflogpileinl

4、ogyardeffectively．andprovideatheoreticalbasisforanintu—itiveunderstandingofthefiredevelopmentoflogpileandtimelycontrolfire．KeywordsThefiniteelement：Logpile：Flametemperaturefield东北林区贮木场具有木材生产、贮存和销售三温度。楞堆外部距离楞堆侧面0．5ITI处分别布置4大特性，在木材的产销之间起调节和缓冲作用。因个热电偶(分两层，每层2个)共16个，T1～T16；楞木材生产季节性强，贮木场内长时间存放大量原木、堆

5、内部的热电偶分两排，每排7个，下层4个，上层原条和木材加工产品，且原木贮存方式以楞堆为3个，第一排编号T17～T23，第二排编号T24T30。主⋯。一旦贮木场发生火灾．由于楞堆的特殊结构从左侧中间点火，引燃用燃料为汽油，20L汽油装入及分布，大量原木、原条以及木产品将被烧毁，经济3mX0．8mx0．05in的燃料池内．500mL在原木堆叠损失非常惨重。许多学者对原木楞堆火焰温度场进过程中均匀喷洒。原木排列方式、电偶分布位置及行过相关研究。如：贮木场楞堆燃烧温度场数值模编号(见图1)。拟试验l2]、贮木场楞堆火灾的实验研究[、贮木场1．2实验数据处理结果楞堆火灾场景模拟设计4等。但利用

6、有限元热分运用软件PCAuto3．62采集实验数据，实时数析，对原木楞堆火焰温度场进行模拟，目前还未见报据采集系统每隔3秒自动采集各个测试点的温度道。本文结合实验布置以及有限元软件的可视值，将采集的数据导人到excel中进行处理。在楞化5J，运用有限元热分析．对贮木场原木楞堆表面堆内部两排测点中选取上下两层的代表测点、楞火焰温度场进行模拟．可直观了解原木楞堆火灾发堆周边的所有测点得到楞堆的实时温度变化曲线展过程，为及时控制楞堆火灾提供数据参考。(见图2～3)。图2表明，楞堆燃烧最高温度可达1100oC左右，1原木楞堆火焰温度场的实验楞堆内部温度高于楞堆表面温度。楞堆内部燃烧滞1．1实

7、验概述后于楞堆表面，楞堆上层的燃烧滞后于楞堆底层。所选的落叶松的直径在0．25～0．30m．长度为1图3表明，楞堆周围空气的温度均升高，最低m，平均含水率15％，共五层，底层10根，向上依次40℃，最高可达400oC。这充分说明了，在原木楞为9根、8根、7根，最上层6根。周围环境温度10堆表面火蔓延的研究当中。已燃区域对未燃区域的℃，最大风速7rn／s，平均风速3m／s。测点装置为K辐射作用不可忽略。不仅会对单一的原木楞堆未型热电偶，测量燃烧过程中楞堆内部