高高原机场油池火燃烧特性研究

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.10.011

中国安全科学学报 ›› 2017, Vol. 27 ›› Issue (10): 62-67.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2017.10.011

高高原机场油池火燃烧特性研究

王坚^1,2 工程师, 王伟^1,3 助理研究员, 杨锐^**1 副研究员, 李聪¹, 陶振翔¹

1 清华大学公共安全研究院,北京 100084;
2 吴忠市消防支队,宁夏吴忠 751100;
3 公安部天津消防研究所,天津 300381

收稿日期:2017-06-08 修回日期:2017-08-31 出版日期:2017-10-20 发布日期:2020-11-05
通讯作者: **杨锐(1976—),男,四川成都人,博士,副研究员,主要从事航空安全和灾害数值模拟方面的研究。E-mail: ryang@tsinghua.edu.cn。
作者简介:王坚 (1988—),男,宁夏银川人,工程师,硕士研究生,主要研究方向为消防安全与技术。E-mail: hjh-5@163.com。
基金资助:
自然科学基金民航联合研究基金资助(U1633203);民航局科技基金资助(20161661079);建筑消防工程技术公安部重点实验室开放课题(KFKT2016ZD02);中国博士后科学基金资助(2016M600098)。

High plateau airport pool fire combustion characteristic research

WANG Jian^1,2, WANG Wei^1,3, YANG Rui¹, LI Cong¹, TAO Zhenxiang¹

1 Public Security Institute, Tsinghua University, Beijing 100084, China;
2 Wuzhong City Fire Department, Wuzhong Ningxia 751100, China;
3 Tianjin Fire Research Institute of MPS, Tianjin 300381, China

Received:2017-06-08 Revised:2017-08-31 Online:2017-10-20 Published:2020-11-05

摘要/Abstract

摘要： 为研究高高原机场特定环境中正庚烷油池火燃烧特性,考虑火灾受空气氧分压等因素影响,在康定高高原机场实验室利用ISO9705燃烧系统开展等效火灾油池的燃烧试验,重点分析热释放速率、燃烧速率、温度场分布和火焰辐射热通量等特性参数的变化规律。结果表明:燃烧速率方面,油池尺寸和单位面积燃烧速率近似呈线性变化;火场温度方面,受大气压力和空气密度影响,油池轴线最高温度较常压低,温升与经典羽流温升理论存在偏差;热辐射通量方面,通过曲线拟合方法得到油池尺寸与热辐射通量的关系式。

关键词: 高高原, 油池火灾, 燃烧速率, 羽流温度, 热辐射

Abstract: To analyze the high plateau airport pool fire combustion characteristics affected by the low air pressure, such as flame temperature, mass burning rate and radiation flux, experiments were conducted in the Kangding High Platea Airport Laboratory with by using an ISO9705 combustion system. Heat release rate, burning rate and flame temperature field distribution and flame radiation heat flux were recorded and analyzed. The relationship between oil pool size and mass burning rate was deduced, and it was found that the mass burning varies linearly with oil pool size. The flame temperature was found that the classical theory cannot correctly predict the airport plume temperature rise for the influence of low pressure and low oxygen concentration. By the curve fitting method, the relationship between the oil pool size and the heat radiation flux was also obtained.

Key words: high plateau, oil pool fire, burning rate, plume temperature, thermal radiation

中图分类号:

X932
TE88

王坚, 王伟, 杨锐, 李聪, 陶振翔. 高高原机场油池火燃烧特性研究[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(10): 62-67.

WANG Jian, WANG Wei, YANG Rui, LI Cong, TAO Zhenxiang. High plateau airport pool fire combustion characteristic research[J]. China Safety Science Journal, 2017, 27(10): 62-67.

参考文献

[1] 中国民用航空总局飞行标准司. 航空承运人高原机场运行管理规定[L]. 2007-03-02.
[2] WIESER D, JAUCH P, WIUI U, et al. The influence of high altitude on fire detector test[J]. Fire Safety Journal, 1997, 29(2): 195-204.
[3] FANG Jun, CHUN Yuyu, TU Ran, et al. The influence of low atmospheric pressure on carbon monoxide of n-heptane pool fire[J]. Journal of Hazardous Materials, 2008,154(1): 476-483.
[4] FANG Jun, TU Ran, GUAN Jinfu, et al. Influence of low air pressure on combustion characteristics and flame pulsation frequency of pool fires[J]. Fuel, 2011,90(8): 2 760-2 766.
[5] LI Zhenhua, HE Yaping, ZHANG Hui, et al. Combustion characteristics of n-heptane and wood crib fires at different altitudes[J]. Proceedings of the Combustion Institute, 2009, 32(2): 2 481-2 488.
[6] HU Xiaokang, HE Yaping, LI Zhenhua, et al. Combustion characteristics of n-heptane at high altitudes[J]. Proceedings of the Combustion Institute, 2011, 33(2): 2 607-2 615.
[7] 胡小康.高海拔地区油池火燃烧和烟气特性研究[D]. 合肥:中国科学技术大学, 2012.
HU Xiaokang. Experimental Research on the combustion and smoke characteristics of circle-pan fire at high altitude[D]. Hefei: University of Science and Technology of China, 2012.
[8] ZHOU Zhihui, WEI Yao, LI Haihang, et al. Experimental analysis of low air pressure influences on fire plumes[J]. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2014, 70(2): 578-585.
[9] 周志辉.低气压环境对池火火行为及羽流持性的影响机理研究[D].合肥:中国科学技术大学,2014.
ZHOU Zhihui. Effects of low ambient pressure on pool fire behavior and plume characteristics[D]. Hefei: University of Science and Technology of China, 2014.
[10] BABRAUSKAS V. Estimating large pool fire burning rates[J]. Fire Technology, 1983,19(4): 251-261.
[11] 涂然, 雷佼, 王彦, 等. 利用压力相似预测高原低压环境小尺寸池火燃烧速率的变化特性[J], 燃烧科学与技术,2011, 16(5): 467-471.
TU Ran, LEI Jiao, WANG Yan, et al. Prediction of small scale pool fire burning rate under reduced atmospheric pressure using pressure modeling[J]. Journal of Combustion Science and Technology, 2011, 16(5): 467-471.
[12] MCCAFFREY B. Purely buoyant diffusion flames: some experimental results[M]. Washington DC: National Bureau of Standards, 1979: 37.
[13] 郝建斌. 燃烧与爆炸学[M]. 北京: 中国石化出版社, 2012: 116-117.

[1]	冯娇娇, 王静虹, 李佳, 金博伟, 陈漫漫, 王志荣. 火灾事故下人群承受热辐射阈值差异分析[J]. 中国安全科学学报, 2020, 30(10): 134-140.
[2]	张亦翔, 李玉星, 朱建鲁, 杨玉锋. 浮顶储罐环形池火轴向温度分布研究[J]. 中国安全科学学报, 2019, 29(8): 61-66.
[3]	张媛媛, 黄有波, 吕淑然. 矩形泄漏孔水平喷射火热辐射研究[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(6): 73-78.
[4]	陈福真, 张明广副教授, 王妍, 刘福琦, 宋健, 郑峰. 罐区池火灾多米诺效应试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(11): 31-36.
[5]	常章玉，刘琼，黄锐. 石油库油罐防火间距探析[J]. 中国安全科学学报, 2014, 24(1): 48-.
[6]	陈鑫宏，毕海普，邢志祥，邵辉. 火灾烟气危害评价HTV模型的应用与验证[J]. 中国安全科学学报, 2013, 23(9): 20-.
[7]	宋波，赵力增，白殿涛，智会强，王海娟，王健强，田立伟，罗宗军，张君娜. 普通轿车燃烧特性的试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2013, 23(7): 26-.
[8]	康青春，孙沛，王淮斌，李玉. 液化石油气喷射火灾热辐射估算方法研究[J]. 中国安全科学学报, 2013, 23(11): 16-.
[9]	宋贤生，陈驰，刘英学. 概率火灾安全分析方法研究[J]. 中国安全科学学报, 2012, 22(1): 39-.
[10]	李玉，薛冉. 火球热辐射改进计算模型[J]. 中国安全科学学报, 2011, 21(4): 51-.
[11]	李玉. 气体喷射火灾下热辐射研究[J]. 中国安全科学学报, 2011, 21(2): 68-.
[12]	孙标，郭开华. LNG池火热辐射模型及安全距离影响因素研究[J]. 中国安全科学学报, 2010, 20(9): 51-.
[13]	傅智敏，黄晓哲，李元梅. 烃类池火灾热辐射量化分析模型探讨[J]. 中国安全科学学报, 2010, 20(8): 65-.
[14]	史光梅，李明海，张中礼，胡绍全，罗群生. 3m直径煤油池火灾火焰特性的数值研究[J]. 中国安全科学学报, 2010, 20(10): 31-.
[15]	谭家磊，汪彤，宗若雯，廖光煊，张宇. 油罐扬沸火灾防治模拟实验研究[J]. 中国安全科学学报, 2009, 19(1): 52-.

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