基于点状火源的秸秆火焰蔓延及燃烧特性

摘要

该文开展了圆柱形堆积秸秆的燃烧实验,测量并研究了不同堆积直径和堆积厚度条件下秸秆火焰发展蔓延过程、火焰结构、秸秆质量损失以及火焰温度等,推导并建立了关于质量损失速率(m)、无量纲火焰温度的定量模型。结果表明:秸秆燃烧过程中随着燃烧区域的扩大,火焰结构会依次出现中空的锥形火焰、分离的环形火焰以及断裂的环形火焰形态;秸秆质量损失速率呈现先增加后减少的趋势,其峰值与秸秆初始质量具有良好的线性关系,表明秸秆的初始质量越大越有助于燃烧过程的热量积累;火焰轴心温度也呈现先增大后减小的趋势,无量纲火焰温度与(z-z_(0))·m^(-2/5)具有幂函数关系,随(z-z_(0))·m^(-2/5)增加呈现不同斜率的线性下降趋势,其中z-z_(0)为火焰相对高度。该研究结论有助于加深对秸秆火灾发展蔓延过程的认识。