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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
高云骥 杨正渊 罗越扬 张佩瑶 郭瀚文 张玉春
前人对于不同倾斜条件下导线火蔓延特性的研究主要考虑导线单根布置的情况,对于导线相邻并排布置情况的研究较少。该文基于可调间距倾斜平行导线火蔓延实验平台,开展了不同倾斜条件(0°、 30°、 60°、 90°)下单导线及相邻双导线火蔓延特性对比研究,分析了火焰形态、火焰长度、火焰高度、火蔓延速率和温度等火蔓延特征参数的变化规律。通过实验研究发现:在单双导线火蔓延过程中,熔融绝缘材料会发生滴落和流淌行为,且相邻双导线发生滴落和流淌的频率大于单导线;双导线的平均火焰高度和火焰长度始终大于单导线,且单双导线平均火焰高度随着倾斜角度的增加先增大后减小,平均火焰长度随倾斜角度的增加而增大;由于双导线火蔓延存在传热和卷吸作用重叠区域,导致其火蔓延速率始终小于单导线。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
张英 吴凌立 张波
为研究老化聚乙烯导线火灾特性的影响规律,该文开展了不同老化时间下聚乙烯导线火蔓延特性实验研究,探讨不同老化时间对聚乙烯导线火蔓延行为的影响规律,包括火蔓延行为和滴落行为。实验结果表明,火焰高度、宽度和火蔓延速度随着老化时间的增加而降低,聚乙烯导线熔融滴落物的滴落频率和滴落质量随着老化时间的增加而降低,单液滴的质量随着老化时间的增加而增加。结合实验结果和理论分析得到了老化对聚乙烯导线火蔓延行为特性的影响规律。
[期刊] 资源科学
[作者]
张景奇 娄成武
城市蔓延是全球性难题,它在多个方面为城市的可持续发展带来巨大阻碍。尽管城市蔓延具备一些共同特质,但中美城市由于在土地制度、政府管理模式等多方面的差异,使得城市蔓延特征也有所不同,表现在城市蔓延的产生原因、影响范围和蔓延发展过程等几个不同方面。通过中美城市蔓延特征差异对比发现,中国的城市蔓延是夹杂在正常城市发展之中的非理性蔓延,与空间形态的无序外扩相比,它倾向于破坏城市成长时的社会生活品质。对比两者特征差异,对进一步研究中国城市蔓延内涵和成因,选择性吸纳国外蔓延治理经验有所帮助。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈长坤 杜武豪 徐童 石朗
电力电缆在长距离输电过程中常出现高差变化的情况,导致电缆出现折弯。为探究多根紧密并排敷设电缆中部(折弯段)被引燃条件下,电缆折弯角度及其数量对下折弯电缆火蔓延行为的影响,该文以三铝芯交联聚乙烯绝缘电缆为试验对象,开展电缆燃烧试验,测量并分析火焰温度、电缆火蔓延时间、平均火蔓延速率等关键燃烧特征参数。结果表明:电缆根数越多,火焰峰值温度与平均火蔓延速率越大;电缆平均火蔓延速率随折弯角度增加而增大, 5根90°下折弯电缆平均火蔓延速率约为5.4 cm/min,约为水平电缆火蔓延速率的1.9倍。这主要是由于电缆折弯角度越大,电缆“火焰附壁”效应与高温熔滴的流淌作用更加显著,增强了电缆未燃区域所受的热对流和热辐射作用,进而导致电缆平均火蔓延速率增加。
关键词：
电缆火灾 下折弯电缆 折弯角度 火蔓延
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
焦伟冰 陈长坤 杜武豪 石朗
为探究受限空间流淌火燃烧蔓延规律和温度场分布特征，搭建1∶10缩尺寸受限空间模型，开展7种不同泄漏速率的流淌火火灾试验以及12种不同尺寸的油池火火灾试验，重点分析火源直径、质量燃烧速率和受限空间内的温度场分布特征。研究结果表明：受限空间流淌火根据火源直径随时间的变化可以将燃烧分为3个阶段：燃烧扩散阶段、燃烧稳定阶段以及燃烧熄灭阶段。燃烧阶段的转变主要由燃料质量泄漏速率与质量燃烧速率的相对大小决定。当质量燃烧速率与质量泄漏速率达到平衡时，燃料在达到火焰前沿前已完全燃烧，火源直径停止增大，燃烧进入稳定阶段。燃烧稳定阶段时，流淌火和油池火的温度场分布特征相似，随着火源功率的增大，火源根部的温度逐渐降低，而顶棚的温度不断上升。该研究可为受限空间流淌火火灾的探测设计提供理论基础。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李大玉 赵坤 周魁斌 孙鹏辉 武金模
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是主要的建筑装饰材料之一,一旦被点燃可能会导致严重的火灾事故.目前针对背板对PMMA向下火蔓延影响的实验研究较少.该文利用自主设计搭建的实验装置研究了背板对2mm和5mm厚PMMA向下火蔓延的影响.实验结果表明:背板对固体可燃物向下火蔓延存在抑制作用,具体表现为更大的热解前缘角度及更小的平均火焰高度、质量损失速率和火蔓延速率,该抑制作用在2mm厚度PMMA上更加明显.基于有无背板工况下的传热模型,结合燃烧稳定阶段样品热解区域形态参数,对质量损失速率及接收总热量反馈预测值大小进行对比,发现背板的存在会导致样品接收总热量反馈减少,进而导致更小的质量损失速率和火蔓延速率.
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
朱敏 冯仲科 胡林
经过几十年的探索,国内外林火研究人员利用室内试验及野外火烧试验,对不同环境下森林地表火蔓延模型进行了研究,总结推导出许多地表火蔓延的经验模型及半经验模型.该文简要回顾了地表火蔓延模型研究的发展过程.在实际应用中,减少模型的参数可以简化计算.一些研究者针对较常用的Rothermel模型,在火场蔓延形状及蔓延速率计算公式的改进上做了有益的尝试.该文针对其中的两个改进方法提出了一些观点,认为其中一个算法与原算法相比,改进不大,而另一个改进算法则在推导过程中存在逻辑上的错误.
关键词：
森林地表火 蔓延模型 火场面积 蔓延速率
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
马亮杰 吴红波 王禹
真实火场不同燃料密度条件下,离散燃料火焰前锋形状具有显著差异,例如形状相反的“A”形和“V”形。关于离散固体燃料火焰前锋形状的研究较为有限,为了更好地预测火蔓延行为,亟待研究火焰形状变化的形成机制。将5 mm(长)×5 mm(宽)×60 mm(高)的木条均匀排布,固定在开孔水平板上,控制外界条件和燃料总面积相同,通过改变木条间距,在3、 5和7 mm 3个工况下进行实验,并对热通量和质量损失进行测量和分析。结果表明:随着木条间距的增加,火焰前锋由“V”形(两侧火焰传播较快)逐渐变为“A”形(中心线火焰传播较快)。基于传热理论,通过对流传热和辐射传热对离散燃料火蔓延前锋形状进行分析,建立了辐射传热模型,为火蔓延行为的精确预测提供了理论基础。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王喆 安伟光 唐艳华 徐剑坤
狭长受限空间的火羽流及烟气层行为与常规建筑存在显著差异，其火源燃烧行为和烟气蔓延特性在热安全工程领域具有重要科学意义。开展研究性实验教学是实现消防工程专业培养目标的重要手段，为了提升实际教学效果，建立了融合“虚拟-实体、科研-教学、理论-实验”三位一体的实验教学方案。采用中尺寸实验平台进行火灾实验，按照实验设计、系统搭建、实验操作、教学结果来整体安排实体实验；通过Pyro Sim建立虚拟仿真场景、采用FDS进行模拟计算、通过场模拟图记录实验教学结果，使学生感知火灾发生发展的动态过程。通过实验展现了抽象理论知识的立体形态，有效地培养了学生的创新实践能力。
[期刊] 林业科学
[作者]
方祥 王海晖 陶骏骏 盛昌栋
【目的】基于辐射换热原理和火行为模型,从理论角度研究林火蔓延过程中火源辐射换热规律以及辐射点燃的特点。【方法】林火蔓延过程中的燃烧区为辐射源,其向火蔓延前方的热辐射等效为矩形辐射面。矩形热辐射面的长度为火焰长度,宽度对应火线宽度;环境风速的变化导致热辐射面出现不同程度的倾斜。选取枯立木和枯倒木这2类林火环境中典型可燃物作为辐射接受体,并分别设定接受体微元距地面1.5 m高和贴于地面。将林火蔓延以及至林缘后熄灭过程中对目标物的辐射换热分2个阶段计算,由此推导出接受体的瞬态辐射换热通量和累积的辐射换热量的计算式,并相应构筑辐射点燃的判据。与此同时,结合以往对林火行为规律的认识建立起林火蔓延以及至林缘衰弱熄灭过程中火行为参数间的关系式以辅助模型计算。基于火灾安全计算的有效性原则,设定火灾场景为最糟糕情形,即火焰温度赋值为1 200 K、发射率为1.0,并且一般情形下热辐射在大气中透过率为1.0。计算过程中,取火焰火宽度50 m,火焰长度变化范围为5 m～40 m,而风速变化范围则为0 m·s~(-1)～10 m·s~(-1)。【结果】针对特定野外试验工况试算结果确认,辐射换热通量计算结果与野外测量数据高度一致,由此验证了辐射换热模型的可靠性。针对若干火灾场景开展系列计算表明,无论是接受到的辐射换热通量还是累积辐射换热量,枯立木相对于枯倒木都占有优势,但这种优势随环境风速增大有所削弱。火焰蔓延至林缘后对接受体的辐射换热为其能量积累做出主要贡献,是造成辐射点燃的主要能量来源。【结论】随着接受体与林缘间距离的增大,目标物的能量积累水平迅速降低;火焰长度和环境风速则通过改变热辐射辐射换热效率和持续时间以影响辐射点燃的条件。以林缘附近枯立木作为接受体开展热辐射点燃条件的计算证实,当树冠火焰长度增至40 m,30 m以上间隔都能有效避免辐射点燃现象。如果替换成生物防火林带,该间隔则可以大大缩短。本项工作凸显生物防火林带在阻隔林火中的重要性,同时为林火阻隔系统的设计以及林区设施的保护提供特定理论指导。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杜伟 程海涛 邹彪 任伟达 朱晓康 李聪
该文开展了圆柱形堆积秸秆的燃烧实验,测量并研究了不同堆积直径和堆积厚度条件下秸秆火焰发展蔓延过程、火焰结构、秸秆质量损失以及火焰温度等,推导并建立了关于质量损失速率(■)、无量纲火焰温度的定量模型。结果表明:秸秆燃烧过程中随着燃烧区域的扩大,火焰结构会依次出现中空的锥形火焰、分离的环形火焰以及断裂的环形火焰形态;秸秆质量损失速率呈现先增加后减少的趋势,其峰值与秸秆初始质量具有良好的线性关系,表明秸秆的初始质量越大越有助于燃烧过程的热量积累;火焰轴心温度也呈现先增大后减小的趋势,无量纲火焰温度与(z-z_0)·■~(-2/5)具有幂函数关系,随(z-z_0)■~(-2/5)增加呈现不同斜率的线性下降趋势,其中z-z_0为火焰相对高度。该研究结论有助于加深对秸秆火灾发展蔓延过程的认识。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
花传祥 朱清澄 夏辉 张衍栋 石永闯
秋刀鱼是西北太平洋北部温带水域的主要捕捞对象之一,集鱼灯灯光配置是秋刀鱼高效捕捞技术的重要内容。本文通过模拟灯箱光学特性实验,利用Matlab7.0软件建立秋刀鱼集鱼灯箱照度分布模型,对不同倾角的秋刀鱼集鱼灯箱的照度分布进行了研究。结果表明:当秋刀鱼集鱼灯倾角为30°、45°及60°时,集鱼灯箱的地面照度大小随地面距离的增加而减少,并且不同倾角时的集鱼灯箱地面照度分布之间存在显著差异,照度分布衰减程度也随灯箱倾角的增加而递减;不同倾角时的照度光场波动也存在差异,30°倾角时的集鱼灯灯光照度光场波动变化大于45°和60°倾角时的照度光场波动变化,而照度等位线密集度也随着倾角角度的增加而降低;秋刀...
[期刊] 城市发展研究
[作者]
张晓青 郑小平
日本在二战后经历了高速经济增长和快速城市化,出现了城市蔓延现象。在日本,城市蔓延一般是指缺少公共服务地、向邻近非城市区域弥漫式扩展,这种开发模式是地方政府在实施城市规划中对发展的企业、土地持有者和中央政府等做出让步的结果,并产生了高额社会成本、财政成本和土地成本。虽然日本城市规划者将土地重整视为城市规划之母和抑制城市蔓延的有效手段,但并未达到预期效果。最近日本政府提出建设紧凑城市的政策,旨在降低小汽车依赖性和重新繁荣市中心以应对不断减少的人口和快速老龄化。
关键词：
城市蔓延 日本 土地重整 紧凑城市
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
唐晓燕 孟宪宇 易浩若
为了研究林火行为的预测预报及林火蔓延模拟的可视化问题 ,该文在分析了林火蔓延及其影响因子的基础之上 ,阐明了几种林火蔓延模型及其适用性 ,评述了选用不同的林火蔓延模型对实际火场的预测预报具有的重要理论意义及实用价值 ,初步分析了蔓延模型选择的 4个基本出发点 :模型的功能、模型适用的地区和植被类型、模型的假设条件、模型的检验频数等 .在假定已有蔓延模型的基础上 ,分析了国内外林火蔓延研究的发展状况 ,指出了在林火蔓延模型的基础上以地理信息系统为平台的林火蔓延模拟已成为林火行为预测预报的主要方向 ,同时讨论了林火蔓延模型和蔓延模拟的发展前景
关键词：
森林防火 林火模型 林火行为 模拟
[期刊] 西南农业学报
[作者]
徐增汉 宋泽民 王定福 蒙祥旭 龙庆祥 丁忠林 耿冬
为了明确透光覆盖材料在日光温室上的实际透光率和最佳安放角度,利用照度计对8种透光材料在不同时段不同倾角下的透光率进行了测定。结果表明,不同材料的透光率明显不同,所测11个时段的透光率平均值,0.5 mm厚PE软材(71.77%aA)>1.5 mm厚PE软材(69.83%a AB)>1.5 mm厚PC耐力板(64.92%ab AB)>0.06 mm厚PVC薄膜(64.07%ab AB)>2.5 mm厚PC耐力板(60.22%ab AB)>3.2 mm厚PC耐力板(57.34%ab AB)>5.4 mm厚PC阳光板(以立筋纵向安放)(51.98%b AB)>5.4 mm厚PC阳光板(以立筋横向安放...
关键词：
透光材料 倾角 透光率
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