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[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] 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] 长江流域资源与环境
[作者]
郭贝贝 於忠祥 杨绪红 金晓斌 周寅康
在快速城市化过程中,城市不断扩张而产生的蔓延现象与土地可持续发展紧密相关,合理控制城市蔓延度可以节约资源,促进城市内涵式发展。根据蔓延度内部机理和分形理论构建蔓延测度指标体系,采用GIS方法,通过分维数、空间稳定性等指数,以马鞍山市为例分析研究区城市蔓延度特征和时空差异。研究表明:(1)分形理论适用于城市蔓延度的定量研究;(2)从时间维度看,研究区内部不同区域间的蔓延趋势总体相似,但蔓延程度有所差异;(3)从空间维度看,蔓延度与分维数、建设用地破碎度呈正相关,与空间稳定性指数呈负相关。马鞍山市城市蔓延的机制是土地导向,经济发展是抑制过度蔓延的动力。
关键词：
城市蔓延 建设用地 分维 马鞍山市
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈长坤 石朗 鲍益朋 张宇伦
为探究液体燃料(煤油和0#柴油)浸润多孔介质砂床(石英砂)表面火蔓延特征行为,开展了一系列不同颗粒粒径(0.428～4.500 mm)工况的燃烧测试,实验测量了燃料质量损失速率、砂床内部温度分布、砂床表面火蔓延速率等特征参数,分析了颗粒粒径对浸润燃烧场景下燃烧蔓延特性的影响机制。实验结果表明:在当前实验中,毛细管作用影响了燃烧反应进程的传热速率,较细颗粒砂床(直径0.428 mm)的传热速率快于较粗颗粒砂床(直径2.180 mm)。不同颗粒粒径工况下的质量损失速率的增长快慢存在差异,准稳定燃烧阶段质量损失速率的增长速率随颗粒粒径的增大而先减小后增大。在准稳定燃烧阶段中,随着颗粒粒径增大,煤油和0#柴油浸润石英砂床表面的平均火蔓延速率呈现出先减小后增大的趋势。在相同颗粒粒径条件下, 0#柴油的平均火蔓延速率低于煤油。
关键词：
液体燃料 多孔介质 火蔓延 颗粒粒径
[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]
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]
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] 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]
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] 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] 统计与决策
[作者]
李强 李新华
文章借助DMSP/OLS夜间灯光数据,构建蔓延指数从时空两个维度分析长江经济带城市蔓延现状。并从政府政策制度、经济、人口和工业发展等方面探究了长江经济带城市蔓延的形成机制。研究表明:户籍制度对城市蔓延具有明显的正向作用,是形成人口低密度、城市空间无序扩张的主要原因,土地供给对城市蔓延的影响并不显著,经济增长、人口增长及工业发展也对城市空间无序的蔓延式发展产生一定的影响。
[期刊] 现代城市研究
[作者]
陈吉煜 刘勇
通过对已有研究进行梳理,将我国城市蔓延的成因归纳为市场因素和政府因素两方面,市场因素方面分析了市场经济因素和社会变迁因素的影响,政府因素方面总结了地方政府行为和土地制度缺陷对我国城市蔓延的作用机理。文献梳理发现,我国城市蔓延是社会发展过程中诸多因素共同作用的结果,其中地方政府行为和土地制度缺陷是我国城市蔓延的重要成因,在后续研究中,可根据我国制度背景深层次剖析城市蔓延的形成机理。
[期刊] 城市发展研究
[作者]
孙平军 修春亮 王颖
各种"流"是城市内在空间结构组织的微观主体,为城市蔓延特征及其作用机理的分析提供了一个更为动态、微观和系统的分析视角。据此,基于"流"视角,以长春市为例,运用弹性系数测度其蔓延程度,用紧凑度、破碎度和轴带扩展度分析其蔓延扩展方式,并从产业、空间结构、体制环境和地理区位的演变等方面透视了"流"之于长春市蔓延的作用机理。最后从政府绩效考核体系、征地制度、分税制、财政转移支付等视角提出对策措施。
关键词：
城市蔓延 要素流 作用机理 长春市
[期刊] 地理科学进展
[作者]
黄晓军 李诚固 黄馨
城市蔓延是当今世界许多大城市普遍面临的问题。20世纪90年代以来,长春城市蔓延特征逐渐凸显并日趋严重,随之产生许多经济、社会和生态方面的负面效应。城市经济的高速发展、人口增长与空间扩散、开发区建设、机动化与交通设施建设、住宅扩散与郊区房地产开发以及城市规划的宏观导向等因素,都在不同程度上导致了长春的城市蔓延。为遏制长春"摊大饼"式的空间扩张和进一步的城市蔓延,借鉴国内外有效控制城市蔓延的相关理念和应对策略,从城市增长模式、空间优化布局、房地产开发控制与引导、快速交通体系建设、耕地与生态系统保护等五个方面提出了长春城市发展过程中消减城市蔓延的调控路径。
关键词：
城市蔓延 城市空间扩张 调控路径 长春市
[期刊] 经济地理
[作者]
李一曼 修春亮 魏冶 孙平军
目前,我国城市化正处于加速阶段,多数大城市存在建设用地无序蔓延,城市边缘区生态环境严重破坏问题。根据长春历年遥感影像资料,运用GIS和RS技术从紧凑度、破碎化度、轴带扩展度、几何重心等方面分析长春城市蔓延时空演变特征与规律,同时结合城市相关统计资料,分析城市蔓延与社会经济的协调性问题。研究表明:长春城市蔓延主要是由于政府主导的大型项目建设、城市边缘区房地产开发、机动化与交通基础设施建设以及城市规划失控等因素的共同作用所致。
关键词：
城市蔓延 GIS 紧凑度 弹性系数 长春
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