基于圖像處理的外立面分隔物下方溢流火焰燃燒行為研究.pdf

1、當(dāng)前社會(huì)需要發(fā)展，城市人數(shù)不斷增多，高層建筑在各大、中城市不斷增多?；馂?zāi)發(fā)生在高層建筑時(shí)，可能造成較大的損失及次生災(zāi)害。建筑室內(nèi)產(chǎn)生的火焰通過(guò)建筑開(kāi)口向外燃燒，這是導(dǎo)致火災(zāi)蔓延的主要途徑之一。目前，被動(dòng)控制火災(zāi)蔓延的方式之一是在開(kāi)口上方加裝防火挑檐等分隔物。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)外立面分隔物抑制火焰蔓延的研究少，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)相關(guān)建筑規(guī)范對(duì)防火挑檐等外立面分隔物的尺寸要求比較模糊。本文對(duì)防火挑檐下方溢流火焰的行為特征進(jìn)行研究，擬為外立面分隔物的尺寸提供

2、依據(jù)。
　　首先，本文通過(guò)搭建1：6縮尺寸實(shí)驗(yàn)臺(tái)，測(cè)量燃燒室內(nèi)溫度，研究開(kāi)口尺寸對(duì)進(jìn)入燃燒室的通風(fēng)量的影響，且通過(guò)對(duì)比有、無(wú)分隔物下的燃燒室內(nèi)溫度，證明了分隔物對(duì)進(jìn)風(fēng)量影響小。
　　其次利用圖像處理方法獲得了瞬時(shí)火焰面積及其在時(shí)間發(fā)展過(guò)程中的相關(guān)系數(shù)等特征量，通過(guò)對(duì)火焰圖像進(jìn)行時(shí)間平均處理，計(jì)算出火焰在分隔物下方的長(zhǎng)度特征量，揭示了火焰長(zhǎng)度與開(kāi)口尺寸、火源功率等的關(guān)系。利用圖像處理結(jié)果對(duì)火焰形狀做出了類似“蘑菇”的形狀假設(shè)，

3、并根據(jù)火焰豎向溫度測(cè)量值認(rèn)為高溫區(qū)厚度不變。利用三種方法計(jì)算出中性面高度，從而得出不同工況下火焰厚度的具體值。
　　最后，根據(jù)火焰形狀，將火焰分成矩形段和半圓段，分別推算出各段的火焰速度的表達(dá)式(6.32)，(6.45)。確定矩形段的卷吸空氣系數(shù)約為Erec=0.03，通過(guò)卷吸公式(6.49)中可以表達(dá)出火焰末端的質(zhì)量流量(m)|r=RC與半圓卷吸空氣系數(shù)Ehc的關(guān)系；利用公式(6.48)將公式(6.49)轉(zhuǎn)換成總質(zhì)量流量(m)|