火場木材熱解燃燒表觀動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、可燃物熱解是火災(zāi)事件的先導(dǎo)過程，是引起后續(xù)的陰燃、著火、燃燒和火焰蔓延等各種現(xiàn)象的重要因素。因此研究可燃物的熱解非常重要。熱解研究的長期目標(biāo)是掌握熱解機(jī)理，定量研究控制熱解速率的參數(shù)，并盡可能的了解熱解產(chǎn)物的組成。本文首先綜述了火場可燃物熱解表觀動(dòng)力學(xué)的試驗(yàn)和模型的研究現(xiàn)狀。由于目前可燃物的熱解過程研究主要集中在氮?dú)鈿夥障?，而?shí)際火場中氧濃度在時(shí)間和空間上均為變量，為了更切實(shí)地反應(yīng)實(shí)際情況，本文針對性地研究了火場變氧濃度環(huán)境下的可燃物的

2、熱解燃燒表觀動(dòng)力學(xué)，包括試驗(yàn)研究和模型研究。同時(shí)還探索了可燃物的熱解燃燒機(jī)理。本文通過TG-FTIR聯(lián)用研究了多種纖維物質(zhì)的熱失重表觀動(dòng)力學(xué)特性，定性分析了熱解燃燒氣體產(chǎn)物的成份。表觀熱失重研究結(jié)果表明，氮?dú)庵心静谋憩F(xiàn)為單階段失重，空氣和二氧化碳?xì)夥罩芯憩F(xiàn)為雙階段失重；隨著氧濃度的增加木材及其組分的表觀熱失重的失重率和失重速率逐漸增加；本文從能量供給、揮發(fā)分?jǐn)U散和表觀動(dòng)力學(xué)三個(gè)方面展開氧濃度影響表觀熱失重的機(jī)理分析。紅外熱解燃燒氣體成

3、分研究表明：硬木在氮?dú)庵械臒峤猱a(chǎn)物都很相似，包括CO2，CO，H2O，CH4，醋酸(CH3COOH)等；隨著氧濃度的增加，硬木熱解氣體產(chǎn)物CO2和CO峰高的相對比值在增加，同時(shí)CO2與CH4，醋酸的相對峰高也在增加，這些體現(xiàn)了燃燒對熱解過程和熱解產(chǎn)物成分的影響。研究了木材和木材半焦的熱解燃燒表觀動(dòng)力學(xué)模型，提出了“半全局分階段表觀動(dòng)力學(xué)模型”。氮?dú)鈿夥障碌臒峤獠捎脝坞A段一級模型，空氣和二氧化碳?xì)夥障虏捎昧穗p階段一級模型求解木材的表觀動(dòng)力