飛火顆粒作用下松針的含水率和引燃時間的關(guān)系研究.pdf

1、飛火是森林火災(zāi)中的一種常見現(xiàn)象，它的形成是顆粒尺寸和狀態(tài)、天氣、地形、燃燒物等多種因素共同作用的結(jié)果。飛火能夠?qū)е禄饎菁铀偬S式蔓延，使得滅火工作的難度加大，威脅撲救人員的生命安全，造成財產(chǎn)損失。一般將飛火分為三個連續(xù)的階段:(1)飛火顆粒的形成;(2)飛火顆粒在空中的傳播;(3)飛火顆粒落地之后落地處的引燃地表可燃物。理解飛火顆粒引燃地表可燃物的引燃行為，對于防范飛火導(dǎo)致的火勢蔓延、控制火災(zāi)導(dǎo)致的危害具有重要的意義。飛火顆粒引燃地表可

2、燃物的能力與燃料類型、含水率、燃料分布和燃料容積密度等因素具有密切的聯(lián)系，其中含水率被認為是最重要的因素。目前國內(nèi)外對于飛火顆粒引燃地表可燃物的研究，主要是通過大量的實驗，進行定性分析，由數(shù)學(xué)物理模型而來的定量分析較少。本文主要從無火焰燃燒的飛火顆粒和可燃物之間的熱量傳遞的角度，重點進行以下方面的工作:
　　 1.無火焰燃燒的木質(zhì)方形飛火顆粒引燃可燃物的理論分析和實驗研究
　　 本文研究無火焰燃燒的飛火顆粒落地之后引燃所

3、接觸的地表可燃物的引燃行為。建立顆粒與可燃物接觸的數(shù)學(xué)物理模型，從熱量傳遞的角度進行理論分析，揭示了引燃時間(Ignition Time，tig)與含水率(Moisture Content, MC)的關(guān)系，即tig1/2與MC存在線性關(guān)系。為了驗證理論分析的結(jié)果，在3m/s風(fēng)速下，使用木質(zhì)方形顆粒和六組不同含水率的松針進行了一系列的實驗研究。實驗結(jié)果與前人的研究進行了對比，支持了理論分析所得的引燃時間和含水率之間的結(jié)果。
　　

4、2.高溫球形金屬顆粒引燃可燃物的理論分析和實驗研究
　　 建立高溫球形金屬顆粒與可燃物接觸的數(shù)學(xué)物理模型，從熱量傳遞的角度，對高溫球形金屬球形顆粒和可燃物之間的熱量傳遞進行理論分析，揭示引燃時間和含水率之間的關(guān)系，分析結(jié)果表明，tig1/2與MC呈現(xiàn)出拋物線關(guān)系。為了驗證理論分析的結(jié)果，在2m/s風(fēng)速下，使用球形金屬顆粒和五組不同含水率的松針進行了一系列的實驗研究。實驗結(jié)果與理論分析的符合度較高，表明本文的結(jié)論是合理的。