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细水雾作用下模拟原木楞堆的燃烧实验研究与分析

王储  
【摘要】:贮木场是林区企业贮存、造材、转运木材的主要场所。原木以楞堆的形式堆放在贮木场,所以楞堆在贮木场中又占有极为重要的地位。东北林区主要采取冬季采伐作业的方式,贮木场在剩下的季节中负担起贮存木材的任务,其中以春季存放的木材最多,然而又因为东北地区春秋两季多风、少雨、气候干燥,因此春天和秋天又是发生贮木场火灾的高发期,而一旦发生火灾就会造成巨大的损失,故而贮木场楞堆火灾的研究与分析就显得格外重要。本文采用理论分析、实验研究和模拟仿真的方法,对在细水雾作用下贮木场楞堆火灾的燃烧进行分析研究。 在理论分析方面,介绍了适用于木材火灾燃烧方面研究的内容,包括:燃烧分类、燃烧过程、燃烧温度、固体发热量等理论经验公式、耗氧原理的热释放速率,以及细水雾灭火的相应机理和细水雾灭火的准稳态模型。 在实验研究方面,进行了受限空间内细水雾作用下原木楞堆的燃烧实验,和风力影响作用下细水雾的飘散实验。细水雾作用下的原木楞堆燃烧实验,测定了不同细水雾雾通量、不同细水雾施加作用的时间下,原木楞堆燃烧的温度、热释放速率等燃烧特性参数,以及烟气成分中氧气浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度的相应变化。风力影响作用下的细水雾飘散实验,是在无自然风速影响环境下进行的,实验依次改变细水雾喷头的雾化角、喷头高度、和喷雾量,在不同风力等级影响下,收集细水雾作用范围内的水雾有效净含量。实验阐明了喷头的雾化角、喷头高度、和喷雾量,与风力等级大小的关系,确定了实验收集有效净水量失效的临界风级。 在仿真模拟方面,本文运用ANSYS软件模拟了楞堆在水雾下的降温状况,结果与实验大体上的吻合,并通过在模块不同工况下楞堆上取点,得出其不同层次的降温曲线,从而为分析水雾灭楞堆火的效果得到依据。


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