火旋风

摘要： 本文采用数值模拟软件FDS模拟了不同开口尺寸、数量及位置对非封闭式天井内火灾烟气蔓延规律的影响。研究表明,非封闭式天井温度(烟囱效应)随开口宽度增大先缓慢下降(减弱),然后迅速降低(减弱),当开口宽度达到一定比例后,温度(烟囱效应)几乎不变。开口总宽度相同,仅有1个开口时,开口处巻吸气流较为集中,对火灾烟气蔓延的扰动较大,开口数量增加到2个和3个时,火灾烟气受开口数量的影响较小。与开口位于火源同侧相比,开口位于火源不同侧更容易产生火旋风,更有利于火灾烟气竖向蔓延。

摘要： 为了获取火旋风形成的动态过程和特性参数规律,对比分析了其与普通火灾的危险性,设计了一种以风洞模拟环境主风场,以"L"型障碍物遮挡为诱发条件的长2 m、宽2 m的中尺度柴油火旋风试验平台,并采用热线风速仪 、热电偶 、辐射热流计 、DV摄像仪和自制热释放速率测量装置等手段采集了试验数据.试验结果表明:火旋风形成过程分成普通油池火 、间歇性火旋风 、稳定火旋风和扬沸4个阶段;火旋风形成后,稳定火旋风阶段油池的最大质量损失速率是同尺度普通柴油池火的4.17倍,平均火焰高度是相应普通油池火的1.36倍;火旋风羽流温度随着火旋风"占空比"的提升而持续增大,竖直方向平均辐射热通量是相应普通柴油池火的2.02倍,水平方向平均辐射热通量是相应普通柴油池火的14.78倍.

摘要： 为了探究自然驱动的四面夹缝火旋风装置中,火旋风燃烧过程中油层表面形成的负压场,在一定简化的假设条件下,建立了火旋风燃烧过程中产生的负压场模型,对火旋风的涡核半径、涡核强度进行了计算.实验室形成的小型火旋风涡核半径与油盘尺寸成正相关.涡核强度与涡核半径的关系则可用指数函数表示;气动力机制是决定火旋风质量燃烧速率的主导机制.

摘要： 为探究"L"形油池火燃烧过程中能否发生火旋风现象和发生火旋风的基本条件,设计了风洞装置模拟环境风场,并将2个方形油池拼接的"L"形油池作为燃烧试验平台,采用FDS场模拟和中尺度火灾试验两种方法进行研究.结果表明:风速在2～4m/s时,"L"形油池可能出现火旋风现象,热释放速率的大小和风速变化规律是影响计算机仿真和中尺度火灾试验数据差异的主要因素,火旋风从形成到结束分为普通油池火、间歇性火旋风、局部火旋风和扬沸4个阶段,同一油池火在稳定火旋风状态时其燃烧剧烈程度远大于普通油池火,具体表现在最大质量损失速率、平均火焰高度、平均辐射热通量等参数远大于油池火.

摘要： 空气直接冷却具有节约水资源、节省设备等诸多优点,已较为成熟地应用于我国水资源紧缺区域的火电厂冷却中。但在核电领域中,因对可靠性要求很高,现有的空冷技术因对电力依赖程度高而未被广泛接受。通过借鉴消防领域的火旋风现象及烟囱效应原理,提出一种可实现非能动空气冷却的地下核电厂旋风式冷却塔。通过分析,初步论证了采用空冷实现地下核电厂二次侧非能动排热的可行性。提出的旋风式冷却塔也可扩展应用于整个核电厂三回路散热及其他火电、化工等行业的散热。

摘要： 为了获取火旋风形成的动态过程和特性参数规律,对比分析与普通火灾的危险性,以风洞模拟环境主风场为诱发条件,设计长6m、宽6m的中尺度柴油火旋风试验平台,采用热线风速仪、辐射热流计、DV摄像仪和自制热释放速率测量装置采集试验数据.结果表明:火旋风形成过程分为普通油池火、间歇性火旋风、局部火旋风和扬沸4个阶段;火旋风形成后,稳定火旋风阶段油池的最大质量损失速率是同尺度普通柴油池火的2.44倍,平均火焰高度是相应普通油池火的1.49倍;火旋风羽流温度随着火旋风占空比的提升持续增大,竖直方向平均辐射热通量是相应普通柴油池火的1.89倍.

摘要： 为探究进气口宽度对火旋风燃烧特性的影响,利用自然驱动的四面边墙夹缝式装置对不同进气口宽度使用150,200,250 mm 3种直径进行实验研究.由燃料质量随时间变化曲线得出准稳态阶段火旋风的质量燃烧速率;利用摄像机记录火焰的连续图像并获得火焰高度.结果表明:针对实验室小型火旋风(150～250 mm),在进气口宽度为35 mm左右时,火旋风的燃烧速率最大,即火旋风的燃烧强度存在1个最佳的进气口宽度;当火焰高度达到最高时,环量也存在1个临界值.

摘要： 森林火灾位居破坏森林的三大自然灾害(火灾、病害、虫害)之首,每年都会给林业生产带来严重损失,影响着森林资源的保护和发展。森林火灾发生面广、突发性强、破坏性大,处置扑救较为困难。联合国粮农组织将大面积的森林火灾列为世界八大自然灾害之一。控制森林火灾是世界性的难题,受到各国的重视。我国地域辽阔、气候多样、地形复杂,森林资源相对不足,生态系统十分脆弱,森林类型与分布各异,社会发展水平不一,引发森林火灾的因素多。

摘要： 本文通过对旋流主导火旋风展开理论研究,对之前的理论工作进行统一化,即同时考虑了变物性参数与强涡流动对火焰高度的影响.此外,通过渐近展开的方法,得到了当刘易斯数接近于1时火焰高度的影响的解析表达式,其中强涡流动、变物性参数与刘易斯数对火焰高度的影响均显式给出,从而揭示之前未被考虑的可以影响火焰高度的物理机制.

摘要： 火旋风是林火蔓延过程中的特殊火行为现象,与树冠火和飞火关系密切.火旋风的发生机理在于旋转涡的生成和发展.构建室内火旋风模拟发生装置是当前火旋风研究的常用方法.在室内模拟试验中,红外热像和热电偶可用于测量火焰温度,高速摄影、三维激光多普勒和皮托管用于测量火旋风的转速.基于室内实验数据,可构建模拟火旋风发生发展的三维模型.

摘要： 文章简要介绍了室内火旋风的概念、发生条件和对建筑火灾的影响,尤其是利用图像介绍了室内火旋风具有在火焰的运动过程中,它不仅具有向上运动的羽流速度,而且还具有水平方向的旋转速度的特性.在对火旋风进行理论分析的基础上,重点阐述了室内火旋风对灭火救援的影响,并提出了室内火旋风扑救的技战术措施,以及对灭火指挥员应对火旋风现象应采取的战术方法.

摘要： 森林火灾中，切向风导致的环量会在火源的热浮力作用下产生涡量集中从而形成火旋风。本文通过数值模拟方法研究外加环量对液体池火燃烧特性和羽流动力学的影响。数值模拟湍流采用大涡模拟方法，燃烧模型采用混合分数模型。模拟结果表明，外加环量能很大程度增大池火的热释放速率，会出现中空燃烧结构。同时，在一定高度平面，温度最高值出现在中轴线两侧，火旋风轴向速度呈近帽型分布，中心轴向速度低于一般火羽流。

摘要： 本发明公开一种转速在0～50RPM范围任意设定的火旋风实验装置，包括实验装置主体和旋转稳定系统，实验装置主体包括实验台和旋转纱幕，实验台，火源放置在火源支撑架，火源支撑架固定在回转支撑内圈，旋转纱幕固定在回转支撑外圈，驱动装置包括伺服电机和减速机，伺服电机通过减速机驱动回转支撑转动，回转支撑内圈通过底座固定在地面，旋转稳定系统中，竖直支架的底部固定在地面上，水平支架固定在竖直支架上，轨道固定在水平支架上，横梁的一端设置轴向稳定轮和径向稳定轮，另一端与旋转纱幕骨架固定连接，轴向稳定轮和径向稳定轮与轨道滚动连接。转速在0～50RPM范围内可任意设定，研究较大环量范围内火旋风的结构和动力学特征。

摘要： 一种火旋风模拟测量系统，包括含多个可移动门和滑轨的火旋风发生装置，以及热释放速率测定装置，热释放速率测定装置包括集烟罩、烟道、气体分析仪、热电偶和孔板流量计。该测量系统可以模拟不同开口宽度、不同燃料形式火旋风现象，还可以通过各种测量元件能够准确地测定火旋风发生发展过程中热释放速率及燃烧效率的变化规律。

摘要： 一种火旋风式燃烧器，包括炉体、油盘、纱幕和驱动装置，所述炉体侧面开设多个扇片，所述扇片配置为能够沿自身轴旋转0‑90°间任意角度；所述油盘布置于所述炉体底部；所述纱幕为柱形多孔结构，围绕所述油盘设置；以及所述驱动装置，配置为驱动所述纱幕绕所述油盘转动。其中，油盘可用液态燃料射流口替代。通过该火旋风式燃烧器不仅可以显著提高燃料的燃烧效率和火焰温度从而提高炊事效率，而且可以改进特殊环境下所用的炊事燃烧器燃烧困难的难题。

摘要： 本发明提供了一种热驱动式火旋风模拟实验装置，包括实验装置本体和液面恒定维持机构；实验装置本体包括实验台以及安装于实验台上的火旋风模拟架，所述实验台上设有用于安装燃烧器的安装位；所述液面恒定维持机构包括补液池和持续为补液池补给液体的储液池，所述补液池具有溢流口；所述补液池与燃烧器通过连接管连通。本发明所述的热驱动式火旋风模拟实验装置，通过液面恒定维持机构可实时对燃烧器内补充燃料，维持燃料液面的恒定，并且精确计算火旋风的燃烧速率。

摘要： 本发明属于火灾安全技术领域，具体地说，是一种模拟环境风作用下线火源诱发火旋风的装置和方法，可以用来研究森林‑城镇交界域火灾中火蔓延前锋产生火旋风现象的气象地形条件，包括风墙装置、线火源的热羽流模拟装置、示踪烟装置和激光装置，风墙装置由风机、调频器、蜂窝导流管堆、框架组成，线火源的热羽流模拟装置由调压器、电流表、电流互感器和镍铬电热丝以电线线路连接方式组成，示踪烟装置由发烟机和出烟管道组成，激光装置采用片光源激光器。

摘要： 本发明公开一种转速在0～50RPM范围任意设定的火旋风实验装置，包括实验装置主体和旋转稳定系统，实验装置主体包括实验台和旋转纱幕，实验台，火源放置在火源支撑架，火源支撑架固定在回转支撑内圈，旋转纱幕固定在回转支撑外圈，驱动装置包括伺服电机和减速机，伺服电机通过减速机驱动回转支撑转动，回转支撑内圈通过底座固定在地面，旋转稳定系统中，竖直支架的底部固定在地面上，水平支架固定在竖直支架上，轨道固定在水平支架上，横梁的一端设置轴向稳定轮和径向稳定轮，另一端与旋转纱幕骨架固定连接，轴向稳定轮和径向稳定轮与轨道滚动连接。转速在0～50RPM范围内可任意设定，研究较大环量范围内火旋风的结构和动力学特征。

摘要： 本发明一种多驱动式可控火旋风实验模拟演示装置属于火灾安全技术领域，特别涉及一种自然诱发和强制诱发火旋风在复杂环境下的模拟演示装置，且可控参数较多。包括基板、旋转空心圆盘、外层圆筒、内层圆筒、梯形丝杆及滑块、燃料供给装置、机械虹膜叶片、驱动装置和测量装置部分；外层圆筒、内层圆筒位于所述旋转空心圆盘上方，形成双层圆筒；梯形丝杆及滑块固定于所述旋转空心圆盘下方，并与圆筒连接；燃料供给装置位于旋转空心圆盘上方；机械虹膜叶片位于燃料供给装置上部，用于调节叶片开合程度；测量装置位于旋转空心圆盘一侧，实现水平及垂直方向移动；驱动装置位于旋转空心圆盘下方和基板之间，为驱动旋转空心圆盘转动提供驱动力。

摘要： 本实用新型一种多驱动式可控火旋风实验模拟演示装置属于火灾安全技术领域，特别涉及一种自然诱发和强制诱发火旋风在复杂环境下的模拟演示装置，且可控参数较多。包括基板、旋转空心圆盘、外层圆筒、内层圆筒、梯形丝杆及滑块、燃料供给装置、机械虹膜叶片、驱动装置和测量装置部分；外层圆筒、内层圆筒位于所述旋转空心圆盘上方，形成双层圆筒；梯形丝杆及滑块固定于所述旋转空心圆盘下方，并与圆筒连接；燃料供给装置位于旋转空心圆盘上方；机械虹膜叶片位于燃料供给装置上部，用于调节叶片开合程度；测量装置位于旋转空心圆盘一侧，实现水平及垂直方向移动；驱动装置位于旋转空心圆盘下方和基板之间，为驱动旋转空心圆盘转动提供驱动力。

摘要： 本实用新型属于火灾安全技术领域，具体地说，是一种模拟环境风作用下线火源诱发火旋风的装置和方法，可以用来研究森林‑城镇交界域火灾中火蔓延前锋产生火旋风现象的气象地形条件，包括风墙装置、线火源的热羽流模拟装置、示踪烟装置和激光装置，风墙装置由风机、调频器、蜂窝导流管堆、框架组成，线火源的热羽流模拟装置由调压器、电流表、电流互感器和镍铬电热丝以电线线路连接方式组成，示踪烟装置由发烟机和出烟管道组成，激光装置采用片光源激光器。

摘要： 本实用新型公开了一种可控参数的双狭缝蓝色火旋风发生装置，包括：燃料稳定供应系统和火旋风发生装置；所述燃料稳定供应系统包括：燃料补给池，所述燃料补给池通过阀门与火旋风发生装置连接形成连通器系统；本实用新型有益效果：可以提供相对稳定的燃料供应，以生成稳定可观察的蓝色火旋风；各阀门方便调节燃料供应速度；通过调节燃料供应系统高度连续控制燃料液面高度，提高形成火旋风的可重复率。整个实验装置的误差小，灵活性高，重复性强。