燃?xì)饣馂?zāi)蔓延過(guò)程中的火焰?zhèn)鞑C(jī)理.pdf

1、　　火災(zāi)科學(xué)作為一門新興的學(xué)科受到了世界各國(guó)的極大關(guān)注和廣泛研究，特別是火災(zāi)研究中的湍流問(wèn)題一直是困擾火災(zāi)科學(xué)研究的難題。湍流火焰的火焰結(jié)構(gòu)以及蔓延機(jī)理一直是各國(guó)學(xué)者研究的重點(diǎn)。
　　本文通過(guò)對(duì)湍流火焰前鋒結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)隨著管徑減小，預(yù)熱區(qū)與反應(yīng)區(qū)的厚度均增大，且火焰位移速度增加。通過(guò)對(duì)時(shí)間步長(zhǎng)與空間步長(zhǎng)的分析發(fā)現(xiàn)，最適時(shí)間步長(zhǎng)=網(wǎng)格尺寸/特征速度。計(jì)算網(wǎng)格尺寸越小，計(jì)算所得火焰面褶皺程度越強(qiáng)，火焰前鋒厚度越小，位移速度越大。當(dāng)

2、數(shù)值模擬采用的時(shí)間步長(zhǎng)未達(dá)到最適時(shí)間步長(zhǎng)時(shí)，減小時(shí)間步長(zhǎng)與減小計(jì)算網(wǎng)格尺寸對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果的影響相同。
　　通過(guò)對(duì)自適應(yīng)網(wǎng)格計(jì)算結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，自適應(yīng)網(wǎng)格能夠減小火焰面處網(wǎng)格尺寸，隨著網(wǎng)格尺寸的減小，計(jì)算所得的火焰位移速度增加，火焰面厚度變薄，溫度梯度增加，計(jì)算結(jié)果更接近真實(shí)火焰蔓延結(jié)果。數(shù)值模擬過(guò)程采用自適應(yīng)網(wǎng)格可以節(jié)省計(jì)算機(jī)資源，提高計(jì)算效率。
　　通過(guò)對(duì)箱體內(nèi)的燃燒實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，窗口開度越小，最佳濃度位置越接近箱

3、體頂部，初始燃燒渦團(tuán)越靠近箱體頂部，箱體內(nèi)燃燒持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)。燃?xì)獍l(fā)生泄露后，燃燒均經(jīng)歷點(diǎn)火期、發(fā)展期、劇烈燃燒、燃燒減弱、回燃、熄火六個(gè)階段。隨著燃?xì)庑孤端俣鹊脑龃螅潴w內(nèi)的燃?xì)饪偭吭黾?，氣流擾動(dòng)加強(qiáng)，燃燒劇烈程度加大，火焰回燃現(xiàn)象越明顯。
　　通過(guò)對(duì)箱體內(nèi)燃?xì)庑孤恫⒁l(fā)火災(zāi)的數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn)，箱體內(nèi)數(shù)值模擬過(guò)程計(jì)算時(shí)間步長(zhǎng)采用1ms進(jìn)行數(shù)值計(jì)算最合適。分析發(fā)現(xiàn)：箱體窗口開度、箱體空間大小與燃?xì)庑孤端俣葘?duì)火焰面形狀沒(méi)有影響；燃燒