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隧道连续溢油流淌火蔓延和燃烧特征研究
| 论文题名： | 隧道连续溢油流淌火蔓延和燃烧特征研究 |
| 关键词： | 隧道火灾;溢油火;蔓延特性;燃烧特征;砂子粒径 |
| 摘要： | 溢油火是火灾事故中较为常见的情景，如果溢油火发生在隧道中，其不断变化的燃烧面积会导致连锁效应发生并扩大事故后果，这会给人员逃生和救援带来更大挑战。因此，开展隧道溢油火蔓延和燃烧特征研究具有重要的实际意义。本文通过搭建缩尺寸隧道模型，开展了一维和二维隧道连续溢油火实验，探究了隧道溢油火的蔓延和燃烧特征以及砂子粒径对溢油火燃烧特征的影响，进一步完善了隧道溢油火传热机制理论和燃烧动力学模型，为封堵灭火技术提供了理论依据。 在一维连续溢油火实验中，无风条件下的隧道溢油火燃烧面积和初始蔓延速率小于开放环境溢油火，并且没有观察到明显的稳定燃烧阶段。燃烧面积收缩之后，隧道溢油火燃烧面积存在反弹现象。随着风速的增加，反弹阶段的燃烧面积呈抛物线变化趋势，即先增大后减小。 在二维连续溢油火实验中，蔓延阶段的隧道溢油火蔓延速度先快后慢。隧道溢油火稳定燃烧面积小于开放环境溢油火。小规模和大规模溢油火的燃烧速率增强系数在0.92至1.76之间，这会导致线性燃烧速率的不同。稳定阶段的隧道溢油火穿透热辐射和热传导损失略大于开放环境溢油火，前者的热反馈是后者的1.10-1.88倍，这证明热反馈是提高隧道溢油火燃烧速率的主要因素。最后，提出了一种隧道溢油火蔓延半径的预测模型。经过验证，该模型预测结果和实验数据吻合程度良好。 在砂子粒径对溢油火燃烧特征的影响实验中，不同粒径砂子溢油火有明显的燃烧阶段性特征，砂子粒径较细时没有收缩阶段。当砂子粒径增大时，稳定燃烧面积增大，稳定燃烧速率减小。砂子粒径为0.23mm时，不同泄漏速率溢油火的平均稳定线燃烧速率约为0.122mm/s。 |
| 作者： | 葛健伟 |
| 专业： | 安全工程 |
| 导师： | 李海航;姜炜耀 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国计量大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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