火灾动力学FD07a-点火与蔓延

阿基米德之镜克拉玛依大火2025/6/26《尚书·盘庚上》：“若火之燎于原，不可向迩，其犹可扑灭？”明·张居正《答云南巡抚何莱山论夷情》：“究观近年之事，皆起于不才武职、贪黩有司及四方无籍奸徒窜入其中者，激而构煽之，星星之火，可以燎原。”明·贺逢圣《致族人书》：“天下事皆起于微，成于慎，微之不慎，星火燎原，蚁穴溃堤。吾畏其卒，故怖其始也。”张鸿《续孽海花》第57回：“你不要轻视了，星星之火，可以燎原，不晓得怎么结局呢！”孙中山《中国问题的真解决——向美国人民的呼吁》：“中国现在还处在一次伟大的民族运动的前夕，只要星星之火就能在政治上造成燎原之势，将满洲鞑子从我们的国土上驱逐出去。”毛泽东《星星之火，可以燎原》：“这里用得着中国的一句老话：‘星星之火，可以燎原。’这就是说，现在虽只有一点小小的力量，但是它的发展是会很快的。”星火燎原点火过程2025/6/265什么是点火？6实验方法点火现象的实验装置可靠模拟火场的点火源;安装并把样本曝露与热源下的安装方法；经常使用的点火源：燃气的辐射板Gas-firedradiantpanels高温钨丝灯High-temperaturetungstenfilamentlamps明焰Flame高温反应炉Flowfurnaceforconvectiveignitionstudies碳弧灯Carbonarc二氧化碳激光CO2laser电加热器Electricalheater锥形量热器8辐射点火盘RadiantPanel9点火原则点火判据临界点火温度Criticalsolidsurfacetemperatureatignition临界燃料质量流Criticalfuelmassflux临界碳厚度Criticalchardepth临界平均固体温度Criticalmeansolidtemperature最准确的判据：临界质量流量最简单实用的判据：表面温度10木材点火的闪燃过程11点火的传热与传质过程2025/6/26木材点火的传热与传质过程13固体点火的阶段性加热后，释放热解产物；产物运输，与空气混合形成可燃混合物；点火后，开始“热迷走”的过程。14简化的传热问题15热穿透厚度ThermallythinThermallythick16热厚型理论简化PMMA的点火18木材的点火19柴油在玻璃纤维保温材料上的点火(Wentworth&Torero,2001)Lowerfuelsaturationontheglassfiberblanketresultsinshorterignitiontimesduetothecapillaryeffectandthethermally-thinconditionIgnitiontimeforthermally-thick20热薄型理论简化风干物燥，小心火烛天干物燥小心火烛

防贼防盗闭门关窗22热通量NRCfiredynamicstools(FDT)/reading-rm/doc-collections/nuregs/staff/sr1805/final-report/23参考值蔓延过程2025/6/2625不同的流动形式26对冲火焰蔓延27同流火焰蔓延“若火之燎于原，不可向迩，其犹可扑灭？”28对冲火焰蔓延FlamespreadrateoverthickPMMAsheetsasafunctionoftheopposedforcedflowvelocityforseveralflowoxygenmassfractionsConstantduetothebuoyantentrainmentofambientgasbytheflameThespreadratefirstincreaseswiththeflowvelocity,thendecreases29火灾蔓延的模式FlamespreadvelocityasafunctionofforcedairflowforPMMA.Oklahoma野火气相条件缺水型城市大火（伦敦大火）大风型城市大火（芝加哥大火）两种类型的城市大火古代城市大火的特征195519881100～185033固体蔓延的能量守恒火灾蔓延的热理论

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如何使用36侧向点火与火焰蔓延测试LateralIgnition&FlameSpreadTest(LIFTapparatus)国王十字架地铁站大火发生在1987年11月18日晚上19:30，导致31人死亡。火场调查的结果指向了著名的“壕沟效应”壕沟效应TrenchEffect壕沟效应通常发生在倾斜度较大的表面上发生火灾之时，由于Coandă效应，火焰向固体燃料形成的坡度表面倒伏，高温的火焰又对燃料表面进行强烈的加热，预热过程产生大量的燃料气体，被火焰点燃形成火球冲出壕沟，因此具有轰燃的特征（快速和高强度），是导致国王十字地铁站火场伤亡的重要发展特征。其实，壕沟效应就是所谓的风助固体火灾蔓延模式的变化，风是浮力形成的抽风，而本来应当水平蔓延的火势现在发生在倾斜的平面上，让火焰倒伏的预热效果更强烈，产生的可燃气体更多，因此火势发展更猛烈。第三，两侧扶拦的限制作用，限制了热羽流的扩散，导致“火不炎上”的效果。壕沟效应2025/6/26菩萨为何点不着？40火灾发展曲线：T-squaredfireUltra-fastfire–Doubleinsizeevery15