主要研究成果
本课题划分的三项研究专题:典型引火源引燃特征规律研究;典型建筑构件热烟气沉积和侵蚀痕迹多维数值模拟研究;建筑典型电气火灾故障分析模式及传播特征的研究。
本课题完成了任务书规定的各项任务,取得了可为消防部队服务的一些研究成果。
1、典型引火源引燃特征规律研究
(1)开展了三类典型引火源的模拟实验研究。电器热表面(热得快、电暖器、电熨斗、电热毯)引燃试验;割焊火花(无齿锯、角磨机、电割焊)引燃试验;遗留火种(烟头)引燃试验。
(2)铺地材料表面泼洒汽油后燃烧试验。
(3)编制了“典型引火源引燃特性系统软件”。已申请著作权、为火调人员提供基础数据和模拟实验方法。
(4)得到初步规律和现象科学解释及温度测量技术。
2、典型建筑构件热烟气沉积和侵蚀痕迹多维数值模拟研究
(1)典型建筑构件表面热蚀痕迹形成特征。火源对壁面、顶面、墙角作用形成痕迹的特征;火源对灯泡、玻璃及金属件等作用形成痕迹的特征。
(2)汽油烟气沉积物提取技术(该成果可指导现场取样)。不同表面材料对烟气吸附特性;不同空间位置烟气吸附变化特征。
(3)建立了火灾痕迹模拟试验测试系统。系统装置已申请两项发明专利,系统功能包括:开展基于热释放率的火灾痕迹研究;火灾调查人员培训基地;火灾科学基础理论研究平台;火灾事故原因认定模拟实验基地。
(4)开发了“典型建筑构件热蚀痕迹系统软件”。内容包括:常见家居物品热释放速率试验测定参数;典型建筑构件表面热蚀痕迹图库;烟气采集方法;化学分析谱图。
(5)火灾现场重构技术初步研究。壁面炭化机理研究及其计算;烟熏痕迹形成的建模研究;火灾现场重构软件开发。
3、建筑典型电气火灾故障分析模式及传播特征的研究
(1)建立了火灾中电气故障模式的识别与仿真技术。建立了电气火灾基本理论体系;建立了电气火灾故障模式,分析了分布式故障发生的时序特征;建立了电气故障仿真模型和方法;通过模拟仿真,理论证明了分立式电气故障可以引起分布式故障,具有双向传播的特性。
(2)建立了电气故障引发火灾的模拟试验技术。建立了实体火灾试验平台,包括配电系统、监控系统、负载系统、排烟系统、除尘系统、灭火系统。可进行电气、放火、自燃、阴燃等进行实体实验,可实现电气设备、中小型移动式设备、可燃材料、金属材料等引燃和蔓延的场景模拟。
对典型建筑电气的分立式和分布式故障模式、传播特征等进行了火灾试验技术的研究,实现了电气参数、火灾参数、环境参数的场景模拟,证实了单相电气故障具有单向传播,三相电气故障具有双向传播特征和引起火灾的可能性。