不同類型火源煙氣的充填特性試驗(yàn)不同類型火源下煙氣在大空間內(nèi)的充填特性研究文/張村峰，霍然，史聰靈，李囘元洲
1 引言
圍繞中庭的煙氣控制，國內(nèi)外學(xué)者已開展了大量的試驗(yàn)研究。在這些試驗(yàn)中，一般采用油池火作為火源。這種火源的初期增長階段很短，達(dá)到穩(wěn)定燃燒階段后，其熱釋放速率大體維持不變，通常將其作為定?；鹪磳Υ＃ū本┤A陽消防滅火器工廠直營店批零手提式、推車式滅火器材，產(chǎn)品均通過消防產(chǎn)品質(zhì)檢認(rèn)證，通過3C消防認(rèn)證，北京恒泰消防公司及滅火器年檢維修、消防器材批發(fā)、電氣檢測及消防設(shè)施檢測為一體的綜合性消防集團(tuán)，是各企事業(yè)單位良好的消防合作單位。）但在實(shí)際建筑火災(zāi)中，絕大部分是固體可囘燃囘物燃燒，其熱釋放速率不能簡單的按定常火源處理。然而，在全尺寸試驗(yàn)中直接采用家具作為火源的情況不多。本研究小組曾在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和香港理工大學(xué)合建的大空間火災(zāi)實(shí)驗(yàn)廳(USTC/PolyU火災(zāi)實(shí)驗(yàn)廳)內(nèi)，使用油池火作為火源，進(jìn)行了多次煙氣充填實(shí)驗(yàn)。通過分析對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果，歸納了熱釋放速率與煙氣運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的關(guān)系。近期又采用實(shí)體家具作為火源，開展了若干試驗(yàn)，并著手分析兩種火源下煙氣充填的差別。
筆者結(jié)合沙發(fā)著火的情況，分析了沙發(fā)點(diǎn)燃后煙氣在實(shí)驗(yàn)廳內(nèi)的發(fā)展過程，給出了煙氣層的下降曲線和煙氣層溫度分布曲線，并與油池火的結(jié)果做了對比。
2 實(shí)驗(yàn)
如圖1所示，大空間的高度為27m，橫截面為11.9mX×22.4m的矩形。實(shí)驗(yàn)時(shí)燃料置于稱重平臺(tái)上，整個(gè)稱重平臺(tái)置于大空間的中央位置，如圖2所示。西北和東南角的兩束K型熱電偶束用來測量煙氣溫度和下降的高度，熱電偶束到兩側(cè)墻的距離約為2.0m。每束熱電偶束上共有20支熱電偶，間距為1m，最上部的熱電偶距離頂部為1m。為了方便觀測煙氣高度的變化，在大廳東側(cè)設(shè)有標(biāo)記燈，標(biāo)記燈每隔2m一支，共有12支。實(shí)驗(yàn)時(shí)所有的開口均關(guān)閉。
圖2是實(shí)驗(yàn)時(shí)采用的沙發(fā)外觀和燃燒狀況。沙發(fā)為木制結(jié)構(gòu)，其表面材料是棉布，木制框架與表面材料的內(nèi)部填滿海綿，其重量約為15kg。沙發(fā)座墊尺寸為45cmX50cmX8cm，其表面材料同樣是棉布，內(nèi)部填充海綿。
為了分析沙發(fā)燃燒時(shí)煙氣充填與油池火的區(qū)別，選用了不同尺寸的油盤進(jìn)行了油池火燃燒對比實(shí)驗(yàn)。
表1給出了實(shí)驗(yàn)室采用的油盤數(shù)量和油盤界面尺寸。由于柴油燃燒時(shí)火源功率在燃燒過程中變化不大，在試驗(yàn)中可視為定?；鹪吹娜紵^程。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.1不同燃燒情況下的火源功率
圖3給出了不同火源在初始階段和穩(wěn)定階段的熱釋放速率。從圖4可看出，對于采用柴油為燃料的油池火，熱釋放速率迅速增長到穩(wěn)定階段，在燃燒的穩(wěn)定階段熱釋放速率基本是不變的。
從圖3可知，沙發(fā)燃燒的熱釋放速率是不斷變化的。由于在實(shí)驗(yàn)開始前倒人了少量汽油以引燃沙發(fā).在沙發(fā)開始燃燒時(shí)主要是汽油燃燒，火源熱釋放速率迅速增長到接近1000kW。隨著汽油的燃盡，沙發(fā)材料的燃燒，火源熱釋放速率迅速下降到300kW左右。由于沙發(fā)材料的影響，火源熱釋放速率不斷變化，出現(xiàn)了兩個(gè)峰值，且前一個(gè)峰值比后一個(gè)峰值大。隨著沙發(fā)燃燒的進(jìn)行，火源熱釋放速率下降到200kW左右。
3.2不同燃燒情況煙氣層下降的分析
圖4給出了采用N一百分比法[7〕處理熱電偶測量數(shù)據(jù)得到的不同工況下煙氣層高度一時(shí)間曲線。從圖中可看出，由于煙氣上升需要一定的時(shí)間，煙氣在燃燒開始后的一段時(shí)間才開始下降。煙氣層厚度較小時(shí)，煙氣的下降速率很快;而隨著燃燒的不斷進(jìn)行，煙氣層高度降低，煙氣下降速度變慢。燃燒初期熱釋放速率的大小是決定煙氣下降速度的重要因素。對比池火1、2、3可看出，火源熱釋放速率越大，煙氣羽流的上升速度越J決，煙氣開始下降的時(shí)間越早，煙氣下降的速度越快。
對于穩(wěn)定火源功率的油池火，其煙氣層下降曲線是光滑的，不存在跳變現(xiàn)象。而沙發(fā)燃燒的煙氣層下降曲線有很大的不同，其下降曲線在90s左右有一個(gè)很明顯的轉(zhuǎn)折，這與沙發(fā)燃燒時(shí)熱釋放速率在90s時(shí)從1000kW迅速下降到約300kW是相吻合的。
在燃燒的初始階段(0--100s)，沙發(fā)火與池火1的熱釋放速率曲線幾乎是接近的，因而它們的煙氣層高度變化曲線也是彼此接近的;在350s之后，沙發(fā)火的火源功率在200kW上下波動(dòng)，與池火3接近，其煙氣層高度變化曲線與池火3也是彼此接近的。另外，由于沙發(fā)的熱釋放速率與池火2交叉，其煙氣層高度變化曲線也是交叉的。
3.3煙氣層的溫升
圖5和圖6分別給出了距大空間頂部5m和l0m處的煙氣層溫升曲線。從圖中可看出，在燃燒過程中，煙氣層的溫升不超過210C。與煙氣層的下降速率相比，煙氣層的溫升速率要小很多，曲線相對平緩一些。隨著燃燒的不斷進(jìn)行，煙氣層厚度不斷增加，煙氣層的溫升速率漸漸變小，曲線漸趨平緩。
比較四種工況下的溫升曲線可以看出，煙氣層的總溫升是由燃燒的平均熱釋放速率大小決定的。對燃燒的平均熱釋放速率而言，池火1>池火2>沙發(fā)火>池火3，其溫升相應(yīng)有池火1>池火2>沙發(fā)火>池火3。
燃燒初期的熱釋放速率影響了煙氣層初期的溫升速率。由于沙發(fā)火在燃燒初期主要是汽油燃燒，產(chǎn)生的煙氣密度較小，而其火源熱釋放速率相對較大，從而導(dǎo)致了在燃燒初期，煙氣溫升比其余工況較大，煙氣的溫升速率也比較快。而在燃燒中后期的穩(wěn)定階段，煙氣層厚度大，四種工況下的溫升曲線是接近囘平行的。
4 結(jié)論
通過以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析可以看出:
(1)火源熱釋放速率的大小是決定中庭煙氣層溫度升高和煙氣層下降的主要因素。不同的火源條件下，煙氣的溫升曲線和煙氣層下降曲線是不同的。對于穩(wěn)定的油池火，煙氣層下降曲線是光滑的;對于非穩(wěn)定火源，煙氣層下降曲線存在跳變現(xiàn)象。
(2)在火災(zāi)燃燒的初期，煙氣層厚度小，火源熱釋放速率的大小對煙氣層的溫升和煙氣層下降有決定性作用。隨著燃燒的不斷發(fā)展，煙氣層的厚度不斷增加，煙氣的溫升速率和下降速率逐漸變小。
(3)相比煙氣層的下降速率，煙氣層溫升速率受火源熱釋放速率的影響相對要小一些。在整個(gè)燃燒過程中，中庭的煙氣溫升不大。因此，在中庭火災(zāi)中，煙氣的溫升不是影響火災(zāi)安全的主要因素，控制煙氣層的下降應(yīng)該成為中庭消防設(shè)計(jì)主要考慮的重點(diǎn)。（北京華陽消防器材公司滅火器工廠直營推車式二氧化碳、干粉、水基型推車及各種型號手提式干粉、水基、二氧化碳滅火器材，全系均通過消防認(rèn)證，3C認(rèn)證，恒泰消防取得滅火器檢測維修資質(zhì)、電氣檢測及消防設(shè)施檢測壹級資質(zhì)，是一家一站式綜合性消防企業(yè)，是各企事業(yè)單位消防安全良好的合作伙伴。）
(4)對于變火源功率的情況，可以采用分段近似的方法來對煙氣層的下降速率進(jìn)行模擬，這一點(diǎn)對于性能化消防設(shè)計(jì)有重要的意義。 滅火器年檢/消防檢測/消電檢/消防維保/消防評估文章 在這個(gè)春天里，色彩斑斕的光影交織在一起，化為道道炫目燦爛的彩虹，讓天空更加蔚藍(lán)，點(diǎn)亮了每個(gè)人內(nèi)心溫暖的春天。這又是一個(gè)多彩的春天。紅色，是共囘產(chǎn)黨員的赤誠；白色，是醫(yī)護(hù)人員的呵護(hù)；藍(lán)色，是消防指戰(zhàn)員的堅(jiān)守??在抗疫戰(zhàn)場上，這些絢麗的色彩，讓這個(gè)春天變得五彩繽紛，讓人們的心里灑滿陽光、無比溫暖。北京滅火器檢測公司... 近些年，常常有因手機(jī)長期充電而起火的實(shí)例。伴隨著智能化手機(jī)的普及化，為了更好地便捷隨時(shí)隨地充電，很多人讓充電器一直囘插在電源插座上，睡覺前接好手機(jī)，一充便是一夜。這類充電方法十分風(fēng)險(xiǎn)，很多火災(zāi)就是因充電器起火等造成的。充電起火不可不防，手機(jī)充電火災(zāi)的幾個(gè)方面緣故北京消防器材公司工廠直營各種滅火器、消防員裝備、滅火器檢測維修、消防檢測及電氣檢測服務(wù).. 春夏季節(jié)，不少家庭都會(huì)選擇外出游玩、走親訪友，人們紛紛離開住所，造成家庭“空巢”，火災(zāi)發(fā)生的隱患大大增加。因此，消防救援支隊(duì)提醒廣大市民出游訪友前應(yīng)注意檢查家庭火災(zāi)隱患。春夏出游消防安全注意事項(xiàng)，北京消防器材公司專業(yè)從事各種滅火器材銷售、滅火器年檢維修、消防設(shè)施檢測及電氣檢測服務(wù)?！ 〕鲇吻白⒁鈾z查家中火災(zāi)隱患 一、檢查廚房煤氣、天然氣等燃?xì)忾y是否關(guān)閉、明火是否熄滅，燃?xì)饽z管是... 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)防范需全民參與旨在牢牢抓囘住火災(zāi)防控工作中“人”這一根本因素，發(fā)動(dòng)社會(huì)各界關(guān)注消防安全、學(xué)習(xí)消防知識、參與消防工作，進(jìn)一步提高全民消防安全素質(zhì)和社會(huì)抵御災(zāi)害能力。北京滅火器檢測充裝公司銷售各種滅火器及消防設(shè)施檢測、電氣防火檢... 家中的插座插頭。孩子好奇心強(qiáng)，喜歡模仿大人去拔插頭，或者把發(fā)夾、鑰匙、別針等小物件放進(jìn)插孔里，極易造成觸電。家長們在選用插座時(shí)留點(diǎn)心，使用固定插座應(yīng)選擇具備防止兒童觸電功能的插座，插座孔洞上有防止孩子將手指插入的配件，插座插排不用的時(shí)候，將塑料插頭插在插排洞上，都能起到很好的保護(hù)作用。暑假小心“電老虎”，北京中消安滅火器年檢維修銷售各種消防器材及消防檢測、電氣檢測等消電檢服務(wù)... 用信念守望平安，遠(yuǎn)飛當(dāng)換其新羽。一年來，重整行裝再出發(fā)的消防救援隊(duì)伍，昂首闊前行，變得更全面、更精悍、更具戰(zhàn)斗力。多年從事消防救援工作，我身臨其中，見證了太多艱苦卓絕的生死救援。 企業(yè)要注重消防安全培訓(xùn)，繃緊這根弦，在日常的生產(chǎn)管理工作，要把消防工作落到實(shí)處，化工企業(yè)如何安全度夏，要注意普及消防安全知識，加強(qiáng)消防演練，真正把消防安全工作變成每個(gè)干部職工都重視、都參與的事。化工企業(yè)夏季如何防火，認(rèn)識化工危險(xiǎn)源危險(xiǎn)因素及時(shí)... 主題教育作為一次初心再叩問、作風(fēng)再提振、整裝再出發(fā)的過程，著力打造擦亮國家隊(duì)的“國字號”、唱響主力軍的“主題曲”、樹立新隊(duì)伍的“新形象”。北京中消安消防器材公司專職從事北京滅火器年檢維修充裝服務(wù)，作為赴湯蹈火的為民隊(duì)伍，必須在踐行初心上當(dāng)標(biāo)兵，作為聽黨指揮的忠誠隊(duì)伍，必須在滋養(yǎng)初心上走前列... 出門旅游或公出，群眾在入住酒店餐廳、賓館時(shí)，切忌忽略安全消防。酒店餐廳、賓館通常集休閑娛樂、酒店住宿、餐館于一體，作用繁雜，易燃室內(nèi)裝修物多，工作人員較聚集、流動(dòng)率大，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，易導(dǎo)致安全事故。入住酒店突發(fā)火災(zāi)如何應(yīng)對，對于此事，群眾要念好“安全性經(jīng)”，把握一些有關(guān)的預(yù)防基本常識，保證防患于未然。入住賓館 留意防火，1．不喝醉酒吸煙... 強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)意識是關(guān)鍵。認(rèn)真貫徹落實(shí)習(xí)囘近囘平總囘書囘記關(guān)于防范化解重大風(fēng)險(xiǎn)的重要指示精神，切實(shí)提升風(fēng)險(xiǎn)意識，提高消防安全精準(zhǔn)治理水平。要深化風(fēng)險(xiǎn)評估，準(zhǔn)確把握風(fēng)險(xiǎn)特征規(guī)律，加強(qiáng)潛在風(fēng)險(xiǎn)研究辨識，切實(shí)把重大消防風(fēng)險(xiǎn)隱患找出來、防控住。消防安全重在強(qiáng)化意識 ，強(qiáng)化法治意識是前提。一些地方和企業(yè)有... 冬季天氣寒冷干燥，歷來是火災(zāi)高發(fā)期，而在火災(zāi)總數(shù)中，住宅火災(zāi)占據(jù)四成比例。消防微課堂—家用電氣防火其中，電暖氣、電動(dòng)自行車、電熱毯和飲水機(jī)等家用電器是引起住宅火災(zāi)的首要原因。臨近年關(guān)，一定要注意自查自糾家庭火患，確保平安。 作為應(yīng)急救援主力軍和國家隊(duì)，消防救援隊(duì)伍使命光榮、任務(wù)艱巨、責(zé)任重大。消防救援事業(yè)神圣而又崇高，既是實(shí)現(xiàn)人生追求的大舞臺(tái)，也是體現(xiàn)人生價(jià)值的大熔爐，選擇擔(dān)負(fù)這一使命，必須有許黨報(bào)國的堅(jiān)定信念和履職盡責(zé)的過硬本領(lǐng)。我們祝福你，在不平凡的“大家庭”，成就不平凡的自己。成就不平凡的自己 夏季蚊蟲增加，很多家中很有可能應(yīng)用花露水防止蚊蟲咬后，或是點(diǎn)蚊香、噴驅(qū)蚊劑、掛蚊帳來驅(qū)逐蚊蟲?？墒牵蠹彝ǔ：鲆暳嘶端?、蚊香、驅(qū)蚊劑及蚊帳的恰當(dāng)操作方法，一旦錯(cuò)誤操作，非常容易造成火災(zāi)事故產(chǎn)生。因而，驅(qū)蚊的與此同時(shí)，切勿忽略防火安全。 聚焦“育新人”使命任務(wù)，把握正確工作指向。堅(jiān)持立德樹人、以文化人，培養(yǎng)能夠擔(dān)當(dāng)民囘族復(fù)興大任的時(shí)代新人，是宣傳思想工作的重要任務(wù)。消防安全關(guān)乎民囘族復(fù)興偉業(yè)，取決于公眾消防安全意識和素質(zhì)。消防宣傳部門必須提高思想認(rèn)識，切實(shí)找準(zhǔn)工作立足點(diǎn)和切入點(diǎn) 提早搞好火災(zāi)事故應(yīng)急預(yù)案1.大腦里要有一張明細(xì)，搞清楚自身租房子住的屋子一切很有可能逃生的出入口。比如門、窗、全景天窗、生活陽臺(tái)等。應(yīng)當(dāng)想起每個(gè)臥房最少有兩個(gè)出入口，出租屋防火知識20條，1.火災(zāi)事故襲來的時(shí)候，要快速逃生，千萬別迷戀錢財(cái)； |
