引言 火灾中的可燃物材料可分为可燃气体、可燃(2)
2013-06-09 01:00
导读：实验发现，在不同热流变化速率下，木材、窗帘和棉布的着火时间变化趋势一致，它们的着火时间随着热流变化速率的降低而增加。对于木材，当热流变化
实验发现，在不同热流变化速率下，木材、窗帘和棉布的着火时间变化趋势一致，它们的着火时间随着热流变化速率的降低而增加。对于木材，当热流变化速率为0.015kW（/ m2·s），加热持续1200s 着火没有发生，因此判断当热流变化率小于0.015kW/（m2·s）时，热自燃不能发生；对于窗帘和棉布，当热流变化速率为0.05325kW/（m2·s），加热持续700s 着火没有发生，因此判断当热流变化率小于0.0532 kW/（m2·s）时，材料热自燃不能发生；考虑到影响材料着火的不确定性因素很多，如辐射热流通量的标定划分的不够精密，要想精确确定材料着火的临界热流变化速率很困难。因此这里将0.015kW/（m2·s）和0.0532 kW/（m2·s）分别定义为木材和窗帘、棉布热自燃发生的临界热流变化速率。
将实验材料的着火时间与热流变化速率之间的关系进行分析，发现二者能够很好的符合幂函数关系，如表2。其中x 代表热流变化速率，y 代表着火时间。
2.2 质量损失与热流变化速率
实验发现，材料的质量损失与热流变化速率有关。不同热流条件下的质量变化不同。着火发生前，热流变化速率越高，质量损失速率越大，这是因为当热流变化速率较高时，温度上升迅速，同一时刻由于热解导致的质量损失较大；着火发生时，热流变化速率越高，总的质量损失越小，这主要是因为热流变化速率大时，着火需要的时间变短。但无论热流变化速率大小，着火发生时都会对应一个质量的突然减小。为热流变化速率为0.2366 和0.0532kW/（m2·s）时的木块质量变化。
2.3 着火时温度与热流变化速率
2.3.1 着火时表面温度
通过实验，热厚性与热薄性材料表面温度变化趋势一致。随着加热的进行，温度逐渐升高，然后会出现一个突变，此时对应着火发生。热流变化率越大，温度上升速率越快，峰值也越大。
（科教作文网http://zw.ΝsΕac.cOM编辑） 实验还发现，随着热流变化速率的升高热厚性与热薄性材料的着火温度均降低，这主要是因为当热流变化速率较高时，着火时间变短，材料表面的受热时间变短；当热流变化速率较低时，着火时间变长，这主要是因为燃烧所需的条件之一——可燃气体的浓度达到燃烧条件后的很长一段时间里，温度还不能达到燃烧条件，此时可以观察到着火发生前有大量的烟产生。图8 为不同热流变化速率下木材着火的表面温度。
2.3.2 热厚性材料——木材的内部温度
木块内部温度的变化直接影响木材内部热解。随着加热时间的进行，热量由表面逐渐传递到内部。与表面的距离越大，受到加热的影响越晚。如图9 所示：
随着热流变化速率增大，着火时间变短，着火发生时，木块内部受到外加热流的影响的程度越小。
3 结论
本文对线性上升热流条件下固体可燃物的着火问题进行了实验研究。相比恒定热流条件，变热流条件更接近于实际火灾情况。通过实验观察分析，得到如下结论：
1）固体可燃物的着火时间随着加热功率的降低而增加；得出了木材、窗帘和棉布热自燃发生的临界热流变化速率；对木材、窗帘和棉布的着火时间与热流变化速率之间的关系进行分析，发现二者能够很好的符合幂函数关系。
2）固体可燃物的质量损失与热流变化速率有关，不同热流条件下固体可燃物的质量变化不同。着火发生前，热流变化速率越高，质量损失速率越大。着火发生时，热流变化速率越高，固体可燃物的总的质量损失越小。但无论热流变化速率大小，着火发生时都会对应一个失重速率的突变。
3）不同热流条件下，着火发生前表面温度上升速率不同。热流变化速率越高，表面温度升高越快。但随着热流变化速率的升高着火温度降低。
（转载自http://zw.NSEAC.com科教作文网）
4）对于热厚性材料——木材，随着加热时间的进行，热量由表面逐渐传递到内部，与表面的距离越大，受到加热的影响越晚。随着热流变化速率增大，着火发生时间变短，着火发生时，内部受到外加热流的影响的程度越小，热量向内部传递的距离变短。
