电缆高辐射热通量下燃烧性能实验研究

利用锥形量热仪对国产典型PVC电缆进行实验研究,分析其在高辐射热通量条件下的热释放速率（HRR）、质量损失速率（MLR）、比消光面积（SEA）、CO产率、火灾性能指数（FPI）、点燃时间（TTI）随直径的变化规律,以及不同热辐射通量对这些燃烧参数的影响。实验结果表明：在相同实验条件下,PVC电缆的HRR、MLR、SEA、CO产率均随直径的增大而增大,FPI随直径的增大而减小,火灾危险性增大;电缆直径的变化对点燃时间影响不大;随着热辐射通量的增大,PVC电缆的点燃时间缩短,HRR、MLR增大,其峰值也增大,烟释放速率（SPR）和总烟释放量（TSR）增加,FPI减小,火灾危险性增大。     

典型外墙保温材料火灾特性的微燃烧量热仪实验研究

通过对我国建筑保温材料的调研与分析,选取了未经阻燃处理的XPS、EPS和PU建筑外墙保温材料,以及经过卤素阻燃处理的PU,采用微燃烧量热仪,对其典型火灾参数(燃烧组成值、热释放速率峰值、总热释放量和点燃温度)进行了实验分析.结果表明,同样未经阻燃处理的PU材料的燃烧组成值和热释放速率峰值不足PS材料相应火灾参数值的1/5,PU相对更显火灾安全性.此外,经过卤素阻燃的PU各释热相关参数值较小.     

室内装饰织物燃烧特性研究

室内装饰织物因其容易点燃、燃烧速度快、蔓延迅速等燃烧特性,对室内火灾的发展蔓延及火灾危害都有重要影响。运用锥形量热仪对棉麻、涤纶、帆布、泡纱、条绒等5种室内装饰织物的燃烧性能进行了实验研究,测量了室内装饰织物在不同热辐射条件下的燃烧特性,并对实验数据进行图像拟合,通过具体的实验数据和图像分析比较了5种室内装饰织物在不同热辐射条件下的点燃时间、热释放速率、质量损失速率、比消光面积及CO生成量。最后得出了各种织物的火灾危险性相对大小。     

不同几何边界的航煤油池火灾燃烧特性

利用不同尺度的方形和圆形油池,在油池火燃烧特性综合实验台架上开展航空煤油池火灾燃烧特性研究,重点分析了热释放速率、发烟速率、总产烟量和火焰温度等燃烧特性参数的变化规律。结果表明:在根据热释放速率划分的燃烧阶段中,方形油池火灾存在台阶上升阶段,并分析了其产生的机理;相同燃烧面积条件下,方形油池火灾产烟量大,燃烧效率低于圆形油池;油池火灾火焰轴向温度分布的测试结果与前人结论吻合较好,总体呈中下部根部上部的趋势,且方形油池的燃烧温度低于圆形油池。实验为有效预防和快速控制多尺度形状的航煤油池火灾提供了参考。     

大气压力对火灾烟气影响的数值模拟

对环境大气压力不同的室内火灾分别进行了数值模拟，得到了两种环境条件下的火源热释放速率、温度、烟粒子浓度、CO浓度的变化数据，并对模拟结果进行了详细的分析与比较。研究结果表明：大气压力较低的地区，发生火灾时，燃烧不充分，热释放速率的两个峰值相距较近，稳定燃烧阶段短；烟气温度比常压地区低；烟粒子浓度变化不明显；CO浓度明显大于常压地区，因此烟气的毒性是低压地区威胁室内人员生命安全的重要因素。     

原油流淌火燃烧特性的试验研究

利用自行设计的流淌燃烧试验平台对原油流淌火的燃烧特性进行了试验研究,分析了坡度对火焰高度、质量损失速率、火焰温度和热辐射等火灾特性参数的影响。结果表明,原油在稳定流淌燃烧时,在燃烧槽末端出现类似池火的燃烧现象,且火势规模较大;原油流淌火的火焰高度、质量损失速率、火焰温度和热辐射均小于同等规模的油池火,且坡度越大,火灾特性参数越小;坡度引起的油层运动破坏了油品表面稳定的传热结构,导致维持油品稳定燃烧的热平衡状态发生变化是造成原油流淌火与池火在火灾特性参数上不同的主要原因。     

阻燃剂对聚氯乙烯燃烧产烟影响的实验研究

利用烟密度仪、锥形量热仪研究了阻燃剂对聚氯乙烯燃烧产烟的影响。结果表明,三氧化二锑、三聚氰胺等四种阻燃剂使PVC热解燃烧的产烟量大幅度增加,促进PVC热解燃烧失重;红磷、氢氧化镁等四种阻燃剂对PVC热解燃烧的产烟量及燃烧失重影响较小;硼酸锌使PVC热释放速率峰值降低、质量损失速率减小,热释放速率峰值出现的时间推迟。随着氢氧化镁、十溴二苯乙烷在PVC中含量的增加,其燃烧产烟量减少。氢氧化镁的量对PVC燃烧失重速率和失重量影响明显。三氧化二锑和氢氧化镁混合、十溴二苯乙烷和聚磷酸铵混合阻燃对PVC热解燃烧的产烟影响较小,而三氧化二锑与硼酸锌混合阻燃剂对PVC的燃烧影响显著。     

房门突然打开对腔室火灾影响的数值模拟

影响腔室火灾发展的因素很多。采用大涡模拟的方法对带门缝的腔室火灾特性进行数值计算研究。计算分析腔室内门缝火发生过程中的热释放速率、压强和温度等物理参数的变化，并进一步模拟分析房门突然打开对腔室火灾发展产生的影响。结果表明，由于门缝的存在使腔室火灾燃烧状况发生一定的变化，影响到火灾的发展；房门的突然开启致使大量的可燃烟气发生强烈的回燃，给消防人员入室灭火带来极大威胁。     

基于锥形量热法的油池火相似性及点火特性模拟实验

针对油料池火灾相似性及点火特性研究需要,构建了一种基于耗氧原理的油池火锥形量热法模拟实验系统,引入火灾尺度相似性概念,研究了实验室尺度油池火与真实尺度油池火的相似性关系,探讨了实验室尺度油池火预测真实尺度油池火的可行性,基于实验室尺度锥形量热法研究了油池火点火特性,得到了辐射强度、辐射距离对油料点燃时间的影响规律以及点燃时间与锥照射强度之间的拟合公式。     

固冲补燃室团聚硼颗粒燃烧试验

研究团聚硼颗粒在补燃室中的点火燃烧对提高固冲发动机性能具有重要意义。通过试验模拟固冲发动机工作过程的方法,开展了补燃室流场条件下的团聚硼颗粒点火燃烧试验。结合高速火焰图像处理技术和流场参数测量结果,对试验中团聚硼颗粒的点火燃烧状态、火焰结构以及颗粒尺寸变化等进行了分析,获得了补燃室燃气温度和氧气含量等因素对团聚硼颗粒点火燃烧过程的影响机制。对燃烧残渣进行了分析,发现燃烧前后颗粒尺寸变化不大,燃烧过程中高温气流可能进入了颗粒内部并与硼颗粒发生反应。     

Controllable combustion behaviors of the laser-controlled solid propellant

Microsatellites have been widely applied in the fields of communication,remote sensing,navigation and science exploration due to its characteristics of low cost,flexible launch mode and short development period.However,conventional solid-propellant have difficulties in starting and interrupting combustion because combustion is autonomously sustained after ignition.Herein,we proposed a new type of solid-propellant named laser-controlled solid propellant,which is sensitive to laser irradiation and can be started or interrupted by switching on/off the continuous wave laser.To demonstrate the feasibility and investigate the controllable combustion behaviors under different laser on/off conditions,the combus-tion parameters including burning rate,ignition delay time and platform pressure were tested using pressure sensor,high-speed camera and thermographic camera.The results showed that the increase of laser-on or laser-off duration both will lead to the decrease of propellant combustion performance during re-ignition and re-combustion process.This is mainly attributed to the laser attenuation caused by the accumulation of combustion residue and the change of chamber ambient temperature.Simultaneously,the multiple ignition tests revealed that the increased chamber ambient temperature after combustion can make up for the energy loss of laser attenuation and expansion of chamber cavity.However,the laser-controlled combustion performance of solid propellant displayed a decrease trend with the addi-tion of ignition times.Nevertheless,the results still exhibited good laser-controlled agility of laser-controlled solid propellant and manifested its inspiring potential in many aspects of space missions.     

西藏与内地古建筑常用木材燃烧特性对比研究

为研究西藏高海拔条件对古建筑火灾的影响,分别在拉萨与廊坊进行了中等规模木垛燃烧实验。测得了木垛燃烧的质量损失速率、火焰高度和燃烧温度,并分析了空气中氧气含量和大气压力对木垛引燃和燃烧的影响。实验表明：在拉萨低气压条件下,木垛引燃难度加大、燃烧时间增加、质量损失速率降低、木垛中心温度降低。     

基于Marcov模型的舰艇舱室火灾蔓延风险

假设舰艇舱室内火灾蔓延按照发生燃烧的物品引燃次序进行,将舰艇舱室内可燃物燃烧分成若干种不同的燃烧状态,采用时问连续状态离散的Marcov模型,先后计算舰艇舱室火灾蔓延的转移概率速率函数和转移概率函数,得到不同时间下各种燃烧状态的概率分布,从而得到舰艇舱室火灾最大风险来临时间.此半经验的理论模型,可以用于舰艇火灾风险预测.     

火场中A3钢的晶粒度与燃烧时间和温度关系的研究

本文模拟典型火灾温度－时间曲线,对热轧成的Ａ３钢进行受热处理,测定在不同燃烧时间和温度下Ａ３钢的晶粒度,给出了Ａ３钢的晶粒度与燃烧时问和温度之间的定量关系,提出了通过测定Ａ３钢晶粒度的大小来鉴定火场中不同部位的燃烧时间和温度的科学方法     

嵌银丝贫氧推进剂燃烧特性

采用试验发动机法 ,对嵌银丝铝镁贫氧推进剂的燃烧特性进行了研究 ,得到了低压下嵌银丝铝镁贫氧推进剂的燃烧规律 ,研究了银丝直径和贫氧推进剂配方对嵌银丝发动机燃速的影响。结果表明 ,嵌银丝贫氧推进剂的燃烧过程由初始工作段、稳定工作段和结束段组成 ;采用较粗的银丝 (0 3mm和0 4mm)可以显著提高贫氧推进剂的燃速 ;提高贫氧推进剂的基础燃速也是提高嵌银丝贫氧推进剂燃速的有效方法之一。     

典型包装材料燃烧性能实验研究

使用锥形量热仪对典型包装材料———内衬聚苯乙烯(PS)泡沫塑料外包装硬纸板的燃烧性能进行了实验研究,测得了不同热辐射强度下包装材料样品的点燃时间、热释放速率、质量损失率、比消光面积(发烟量)、CO的产率等燃烧性能参数。实验结果表明,包装材料受热辐射时很容易被点燃,燃烧时放出大量的热和有毒烟气。     

竖直狭缝内泡沫材料火蔓延的数值模拟研究

用FDS软件对泡沫材料在竖直狭缝内的火蔓延进行模拟计算。计算结果表明竖直火蔓延速度在狭缝宽度为6 cm时最大,而4 cm和8 cm情况下大约相同。对不同时刻壁面火焰的高度数据进行线性拟合,得出狭缝内泡沫层燃烧的火焰高度和单位宽度热释放速率关系为幂次的函数关系,其形式和前人的结论公式基本相同。但是,由于狭缝的作用和点火源的形式不同而存在一个单位宽度热释放速率校正的参数b。同时,由于通风受限,相对于开放空间,狭缝空间内火焰的高度随热释放速率的增加增长较慢。