燃氣火災蔓延過程中的火焰?zhèn)鞑C理.pdf

1、　　火災科學作為一門新興的學科受到了世界各國的極大關注和廣泛研究，特別是火災研究中的湍流問題一直是困擾火災科學研究的難題。湍流火焰的火焰結構以及蔓延機理一直是各國學者研究的重點。
　　本文通過對湍流火焰前鋒結構分析，發(fā)現隨著管徑減小，預熱區(qū)與反應區(qū)的厚度均增大，且火焰位移速度增加。通過對時間步長與空間步長的分析發(fā)現，最適時間步長=網格尺寸/特征速度。計算網格尺寸越小，計算所得火焰面褶皺程度越強，火焰前鋒厚度越小，位移速度越大。當

2、數值模擬采用的時間步長未達到最適時間步長時，減小時間步長與減小計算網格尺寸對數值計算結果的影響相同。
　　通過對自適應網格計算結果的分析發(fā)現，自適應網格能夠減小火焰面處網格尺寸，隨著網格尺寸的減小，計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，計算結果更接近真實火焰蔓延結果。數值模擬過程采用自適應網格可以節(jié)省計算機資源，提高計算效率。
　　通過對箱體內的燃燒實驗結果分析發(fā)現，窗口開度越小，最佳濃度位置越接近箱

3、體頂部，初始燃燒渦團越靠近箱體頂部，箱體內燃燒持續(xù)時間越長。燃氣發(fā)生泄露后，燃燒均經歷點火期、發(fā)展期、劇烈燃燒、燃燒減弱、回燃、熄火六個階段。隨著燃氣泄露速度的增大，箱體內的燃氣總量增加，氣流擾動加強，燃燒劇烈程度加大，火焰回燃現象越明顯。
　　通過對箱體內燃氣泄露并引發(fā)火災的數值模擬分析發(fā)現，箱體內數值模擬過程計算時間步長采用1ms進行數值計算最合適。分析發(fā)現：箱體窗口開度、箱體空間大小與燃氣泄露速度對火焰面形狀沒有影響；燃燒