中国地质大学:两种不等矩形池火的火焰性能及燃烧特性试验研究
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Experimental study on the flame performance and burning characteristics of two unequal rectangular pool fires
Li B.; Wu G.; Shi Y.; Xie Y.; Mao S.
Published：2024-08-01
DOI：10.1016/j.fuel.2024.131689
研究背景
在我们生活中，液体燃料的生产、运输和储存面临着重大的安全挑战，尤其是由储存容器和管道渗漏引起的池火。在实际火灾事件中，存在多个火源，池的尺寸和热负荷各不相同，加剧了这些灾难的严重性和不可控性。
研究内容
这项研究主要探讨了两个不等长的矩形n-庚烷火源的火焰表现和燃烧特性，研究了不同池间距（0-1米）和两个矩形池的面积比（1-4倍）。实验结果表明，在零间距（S/L<sub>fS=0</sub>）时，火焰相互作用的三个阶段与间距与火焰高度的比例之间存在显著关联。随着间距S的增加，总燃烧速率一开始增加，然后逐渐减少，这是由于热反馈和空气进入机制之间竞争性特性，当S等于池宽的1.5倍时（S/w = 1.5），最大值被达到。在不等大小的双火源情况下，观察到随着两个燃油池之间的尺度差异增加，对较大燃油池的相互作用影响变得不那么显著。相反，较小尺度的燃油池经历了更大的热反馈，导致其燃烧速率迅速升高。结合火焰相互作用阶段，通过结合能量守恒原理和空气进入理论提出了火焰高度的分段模型。通过与现有文献数据的比较，验证了关于火焰相互作用强度和火焰高度的模型的准确性。这些模型还可以扩展到涉及两个相同火源和具有方形火源阵列配置的场景。
研究意义
这项研究的创新之处在于提出了火焰高度的分段模型，为我们更好地理解火灾中火焰的行为提供了重要参考。通过这项研究，我们可以更好地预测不同尺寸和热负荷的火源之间的相互作用，为火灾防控和安全管理提供了有益的信息。
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