PDF《1卷第2期》

1 .

1 】 № .

2 火灾过程中火源热释放速率模型及其实验甥 I 试方法

7 l I o o o o l

8 0 .

0 蓦蚰呻瘴表1火焰水平蔓延速度参数值 Ta b

1 Th e n l r 雹Ⅱl嘲cVm憾0fh0咄删re柚rme{,/―― } , J 一_,--―一.一一_

0 6 O l z o

1 8

0 2

4 0

3 0

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6 0

4 2

0 4

8 0

5 4

0 6

0 O 时间/ s 口0tof!塑!堡堡=±!=坚堡围1热释放速率的 模型 描述 周2CFAST应用模 型周示 № .

1 T h e n r | p d

0 na f T―s q u a r e dGr o w t hR a t e胁Mo d d 啦-2TheD i a g t - m m l m f l rW l e w

0 f C F A S T

0 f I I e a t R e l e a s eR 越e ^ l 妇Me d d C F A S T ( C e r m e l i d a t e F i r e a n d S m o k e T r a n s p o r t ) 是美 眦(Multi―R o o m―F i r e ―C o d e ) 是 奥地利维 国标准技 术 研究 所(Na~onalInstituteofStandan:lsand也纳工业 大学 建筑 材料、建筑 物理及火灾防护 研究Technology)发展的火 灾 与烟 气在建筑物 内蔓延 的多 所(InsfitutfuerBaustofllehre,B a u p y s i k u n d B r a n d s c h u t z 室区域模拟软件【 .该软件在 f 模型的基础上, 采derTechnischenUniversitaetWi e n ) 发展的火灾 与烟气 用预先给定最大热释放速率和火灾衰减阶段的方法 在建筑物内蔓延的多室 区域模拟软件.该软件中运 构造火灾发展 的完整模 型(见图2),其数学 描述如 用可燃物火焰蔓延速度及其燃烧特性参数计算热释 式(2)所示 : 放 速率 , 其 计算 公式为L

3 J : f Q = b・ 0≤ t≤

1 Q =, ・ 巩・,・(3){O=O ￡ I ≤ f ≤ t

2 (

2 ) 式中: 单位面积上的质量损失速率, k g / m

2 s ;

l O=6 ・ ( ￡ 一b ) t

2 ≤ ≤c

3 风 可燃物的 平均热值, ~ / k g ;

式中:

6 火灾衰减阶段的系数, b =O 一/ ( ￡ 2一z可燃物的燃烧效率, %;

￡ ) , W / s

2 ;

A I 火源燃烧面积, m

2 ,

4 , = ・ l , , 对于矩形 O 火源的最大热释放速率, w;

火源 X =a O +蜥'

f及Y=b o +V y ・ t , f 火源热释放速率达到最大值 O 一 时所需 对于圆形火源

4 厂=・,要的时间 , s ;

R = R o +蜥'

t;

￡2火源热释放 速率 开始 衰减时所需要 的时 a

0 沿 方向的点燃长度, m;

间.s;

b0沿l,方向的点燃 长度 , m;

3 火源热释放 速率 衰减至 0时所需要的时

0 点燃面积的半径 , m;

问, s . 火源燃烧面积的半径 , m;

1 .

2 M R F C 软件中应用的模型 竹火焰祜 x方向的蔓延速度 , Ⅱ, s ;

a 维普资讯 http://www.cqvip.com 火 灾科学 F I R E S A F E TY S C I E N C E 第11卷第2期 火焰沿 y方向的蔓延速度 , m / s ;

火灾 的发 展时 间,s.根据文献[

4 ,

5 ] 提供 的纸卷 、 原木、 木板材 和甲 醇 的燃烧参数( 见表

2 ) , 取平均值代人式(

2 ) 得到火 灾发展阶段 热释放 速 率随 时问 的变化 , 如凰3所示 . 式(3)中令 = ( 一),在充 分 燃烧 的条 件 下取 =

1 0

0 % , 代^式(1)得:,、1 /

2 : I

5 【

4 ) s t >

~ 式中:火焰 的蔓延 速度 , m / s . 根据研究经 验, 单位面积上的平均热释放速率 为100kW/ m

2 、

3 0

0 k W/ m

2 和8C0kW/ m

2 分 别对应 表l中火灾蔓延分级中等 、 快速和极 快三个 等级.将 上述参数代人式 (

4 ) 得出对应的火焰蔓延速度分 别为10Ⅱ Ⅱ n / s 、

1 2 .

5 l l l n l f s 和15lllnlf$在火 焰 蔓延 极快的条件 下,蔓延速 度15rnm/s太小,表2中 甲醇火 焰 的蔓 延速度为40lllnlfs.根据文献_