突变理论在火灾轰燃的应用分析
基于突变理论的高层建筑火灾危险评估与预警
2017年6月武警学院学报J u n. 2017第 33 卷第 6 期 JO U R N A L O F T H E A R M E D P O L IC E A C A D E M Y V〇1.33N o.6基于突变理论的高层建筑火灾危险评估与预警安维(惠州市消防支队，广东惠州516001)摘要：高层建筑火灾火势蔓延快，人员疏散困难，极易造成重大的人员伤亡和财产损失，给政府和 社会的应对带来巨大的挑战。
在突变理论和模糊数学的基础上，构建了一套较为合理的高层建筑 火灾危险评估指标体系，提出了一种基于突变理论的高层建筑火灾危险模糊综合评价方法，并以某 五星级酒店为例，对该方法进行了实际检验。
关键词：高层建筑；火灾；突变理论;危险评估中图分类号:X931 文献标志码:A文章编号=1008 -2077(2017)06 -0066 -04随着我国经济的飞速发展，各种高层建筑不断 涌现。
如何预警和应对高层建筑火灾，使损失降到 最低从而维护社会稳定，已经成为学术界和政府面 临的紧迫任务。
本文在对高层建筑火灾的主要风险 源进行有效分析的基础上，构建了一套较为合理的 高层建筑火灾的危险评估综合评价指标体系，提出 了一种基于突变级数评价法的高层建筑火灾预警分 级方法。
1突变理论1.1 突变理论概述突变是自然界中广泛存在的一种现象。
某种因 素或某个变量的连续变化所导致的系统状态突然发 生改变的不连续变化过程，称为突变[1]。
突变理论 使用数学中的参数来描述系统的状态，研究系统的 状态变量在控制变量连续变化下发生突变的不连续 变化过程。
自然界中的所有突变现象都可以根据系 统的控制空间和状态空间的维数进行分类[2]。
当系 统的控制空间的维数不大于4个时，系统最多有7 种突变形式，称为初等突变;当系统的控制空间的维 数不大于5个时，系统最多有11种突变形式。
其中，以7种基本突变模型为代表的初等突变在众多 领域中得到了广泛的应用。
船舶舱室火灾轰燃现象的数值重构
abstract
Ship fire is a major type of ship accident, and flashover is a special phenomenon in the cabin fire. The cause of flashover is due to the accumulation of heat released from the flame. When the fire has developed to a certain degree, the heat flux of all the fuel in the room increased rapidly, and then the flashover occurred. At present, most of the scholars are from the indoor temperature, wall heat flux and fuel burning rate of these three aspects of the critical conditions of flashover is discussed. This paper mainly aimed at a ship cabin, based on the FDS fire dynamics software to the fire development of flashover phenomenon was studied by numerical simulation. Analysis of the change of temperature and fire vents and the average heat release rate. Simulation results show that: (1) in the 200s, the cabin indoor temperature has reached the limit value of the human body can not stand, 200s to 300s, the indoor temperature will rise rapidly, and that the staff should be evacuated before 120s. (2) in the development of fire to 460s, ship cabin temperature rises to 630 ℃ occurs at this time the flashover phenomenon, fuel heat release rate and radiation heat flux are in a short period of time increases rapidly, making the temperature in 20s surged to 900 ℃. (3) in the 130s flashover after, flame in the cabin due to hypoxia and transplantation of vent, resulting in the internal cabin temperature declined, but because the plume was involved in a certain amount of oxygen, but also makes the flame back inside the cabin, and gradually stabilized. The research results of this paper are of great significance for the development of ship fire protection design, fire assessment and disaster relief program, and also provide a reference for the revision of the code for fire protection. Keywords: cabin fire; flashover; numerical simulati
基于突变论的地铁车厢火灾中轰燃条件分析
算 出轰嫌发 生 时热烟气层 的温度 揭示 了该系统具 有 燕 尾 突变的机理
关扭 词 地 铁 车厢 火灾 突变 轰嫌
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关于轰燃定义、机理和判据的讨论与分析
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文 章 编 号 ： ０ ５—１４ （ ０ ２ ０ ２９ ２ ８ ２ １ ）２—０ ８ ０ ０ １— ５
关 于 轰燃 定 义 、 理 和 判 据 的讨 论 与分 析 机
牛 少伟
（ 河南省消防总队 ， 郑州 ４０ ０ ５０ ８）
摘要 ： 通过对常见 的几种轰燃定义 的对 比分析 ， 对轰燃 进行了新的定义 ， 为轰燃是 室内火灾 发展 认
到一定阶段引起非连续介质 着火燃烧 的现象 ； 此基础 上 ， 在 根据燃烧 学原理 提 出了轰 燃发 生的机 理， 即可燃挥发份和高温烟气层接触发 生的剧烈氧化还原反应 ； 并提 出了预测轰燃 的通用判 据 ， 即 火灾时室 内其它可燃物热解产 生的可燃挥发份迅速和空气混 合 ， 到其着火浓 度下限且接触 到超 达 过可燃物 自燃点 的高温 烟气层 。 关键 词 ： 轰燃 ； 机理 ； 判据
室内火灾轰燃研究的动态述评
室内火灾轰燃研究的动态述评摘要：在大量阅读中外文献的基础上，总结评述了目前国内外室内火灾轰燃研究的现状，包括轰燃形成的基本原因、轰燃发生临界条件、影响轰燃发生的主要因素以及这些因素对发生轰燃的影响机理等。
关键词：室内火灾轰燃动态述评1 引言室内火灾是一种受限空间内的燃烧，是建筑火灾的主要形式。
室内平均温度是表征火灾燃烧强度的指标，人们通常用这一温度随时间变化的情况描述室内火灾的发展过程，图1为典型的室内火灾过程。
室内火灾通常分为3个阶段：初始阶段、充分发展阶段和减弱阶段。
在火灾的初始阶段与充分发展阶段之间有一个温度急剧上升的狭窄区，通常称为轰燃区，它是火灾发展的重要的转折阶段。
一旦发生轰燃，进入充分发展阶段，将严重损害室内物品，造成建筑物损坏甚至倒塌；高温火焰还常常带着相当多的可燃气体从起火室窜出，使得火焰蔓延到临近的区域，是火灾中最危险的阶段。
因此，对轰燃的认识是研究火灾规律的重要内容，也是进行火灾模化研究的一个很重要的方面。
2 轰燃的定义及形成原因轰燃是室内火灾发展的一个转变过程，标志着室内火灾由初期阶段向充分发展阶段的转变，发生轰燃后，室内的温度骤然升高，燃烧强度猛烈，时常会喷出火焰，并导致火灾地蔓延扩大。
目前常见的定义有：（1）室内火灾由局部火向大火的转变，转变完成后，室内所有可燃物表面都开始燃烧；（2）室内燃烧由燃料控制向通风控制的转变；（3）在室内顶棚下方积聚的未燃气体或蒸气突然着火而造成火焰迅速扩展。
轰燃是火灾初期阶段向火灾充分发展阶段的过渡，而不是一个明确过程，关于轰燃形成的原因，可解释为：室内可燃物大面积同时烧，标志着火灾充分发展阶段的开始，轰燃的出现是燃烧释放的热量大量积累的结果。
燃烧生成的热烟气在顶棚下的积累，将使顶棚和墙壁上部（两部分合称扩展顶棚）受到加热；同时，扩展顶棚温度的升高又以辐射形式增大反馈到可燃物的热通量。
随着燃烧的持续，热烟气层的厚度和温度都在不断增加，使得可燃物的燃烧速率不断增大。
《2024年森林火灾燃烧过程中的火行为研究》范文
《森林火灾燃烧过程中的火行为研究》篇一一、引言森林火灾是一种严重的自然灾害，对生态环境和人类社会都带来了巨大的影响。
研究森林火灾燃烧过程中的火行为，有助于更好地理解火灾的演变过程，为火灾的预防、控制和扑救提供科学依据。
本文将探讨森林火灾燃烧过程中的火行为，包括火焰传播、燃烧机理、火场环境等方面，以期为森林火灾防控提供理论支持。
二、火焰传播特性森林火灾的火焰传播具有明显的规律性。
首先，火焰在林内的传播受到地形、气象条件、可燃物类型和密度等多种因素的影响。
其中，风速、风向和湿度等气象条件对火焰传播的影响尤为显著。
风速大、风向不稳时，火焰传播速度加快，火势更猛。
此外，地形因素如山脊、山谷等地形地貌也对火焰传播产生影响，使火势更加复杂多变。
其次，不同类型的可燃物对火焰传播的影响也不同。
如枯枝落叶等易燃物容易引发火灾，且火焰传播速度快；而木材等较难燃的物体则需要更高的温度和更长的点火时间。
此外，可燃物的密度也会影响火焰的传播速度和范围。
三、燃烧机理研究森林火灾的燃烧机理涉及多个方面。
首先，火灾的起因多为人为纵火或自然因素如雷击等。
一旦起火，火焰通过热传导、热辐射和对流等方式将热量传递给周围的可燃物，使可燃物达到燃点并发生燃烧。
在燃烧过程中，可燃物释放出大量的热量和气体，形成高温高压的燃烧环境。
其次，燃烧过程中的化学变化也十分复杂。
火焰中的化学反应包括燃烧产物的生成、气体扩散等过程。
不同种类的可燃物在燃烧过程中产生的化学反应也不尽相同，从而影响火灾的特性和发展趋势。
四、火场环境因素火场环境对森林火灾的燃烧过程和火行为具有重要影响。
首先，地形地貌会影响火势的蔓延方向和速度。
例如，山脊地区易形成风道，加速火焰传播；而山谷地带则可能因地形封闭导致火势难以控制。
此外，气象条件如风速、风向、湿度和温度等也会对火势产生影响。
大风天气会加速火焰传播速度和范围；而湿度高时则有助于降低火势；温度高则可能使可燃物更易达到燃点并发生燃烧。
基于突变论的地铁车厢火灾中轰燃条件分析
基 于 突 变 论 的 地 铁 车 厢 火 灾 中轰燃 条 件 分 析
王 晶晶 ，吴 国强 ， 艳芬 ，马 晓茜 廖
（ 南理工大学电力学 院，广州 ５ ０ ４ ） 华 １６ ０
摘
要 ：以地铁一 节车厢为研究对象 ， 先分析地铁 车厢 内部的通风情况 ， 设其 内部 起火 ， 假 对热烟气 层建立能量 守
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室内火灾轰燃现象的成因及影响因素
LOW CARBON WORLD2020/10综合论述室内火灾轰燃现象的成因及影响因素王伯牙，严柱（福州市消防救援支队，福建福州350000）【摘要】轰燃现象是室內火灾中一个很重要的现象，本文通过分析造成室內火灾轰燃现象的基本原因、临界发生条件等得到影响发生轰燃的主要因素，进一步加强了对轰燃现象的认识，希望相关建筑行业可以有效地控制轰燃的发生，减少火灾危害遥【关键词】室內火灾曰轰燃曰成因曰影响因素【中图分类号】X928.7【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2020）10-0215-02室内火灾是一定限制空间内的燃烧，是建筑火灾的主要形式。
室内火灾通常分为3个阶段:初始阶段、充分发展阶段和减弱阶段。
在火灾的初始阶段与充分发展阶段之间有一个温度急剧上升的狭窄区，通常称为轰燃区，它是火灾发展的重要的转折阶段。
轰燃发生时，可燃气体随着高温火焰从起火房间窜出，使得火焰迅速蔓延到相邻的区域，使火灾的破坏性更大。
因此，加强对轰燃的认识是研究火灾规律研究重要的方面。
1定义轰燃是室内火灾发展的一个典型过程，标志着室内火灾由初期阶段向充分发展阶段的转变，发生轰燃后，室内的温度迅速升高导致火灾蔓延。
目前常见的定义有：（1）室内火灾由局部向全面爆发的转变，所有可燃物表面开始燃烧。
（2）室内燃烧由可燃物控制向风量控制的转变。
（3）在室内顶棚下方聚集可燃气体或蒸气突然着火而造成火势迅速蔓延。
2成因轰燃发生时，燃烧生成的热烟气将使顶棚和墙壁上部受到加热，火焰向顶棚扩展,火场温度的升高又以辐射热形式增大着火范围。
当室内火源的释热速率达到发生轰燃时的临界释热速率，轰燃就会发生。
3发生的临界条件轰燃时间的界定对研究火灾的燃烧进程和对火场结构的影响特别重要。
通过对大量火灾实验数据的分析，目前学者多从地板墙面接收到的热通量、房间内的温度、燃料的燃烧速率、室内体积燃空比（室内可燃气和空气的体积比）等来描述轰燃发生的临界条件。
理解轰燃：关于轰燃的迷思与误解
理解轰燃：关于轰燃的迷思与误解作者：来源：《消防界》2018年第15期轰燃可能是建筑火灾中，最典型的极端火灾特性。
我的朋友和来自瑞典的朋友经常观察到的，它算不上真正的极端火灾特性，而是正常火灾特性。
“极端”这个术语是我们在感知背景下构建的，它定义了我们控制它的能力有限，以及它对消防员安全的潜在影响。
然而，轰燃的发生不是偶然随机的，它是一个室内火灾发展过程的一部分。
误解很长一段时间，我在各种培训材料中，搜集有关极端火灾特性的相关报道和评论。
虽然找到不少关于轰燃现象的准确信息，但也常常见到关于轰燃的误解和错误信息。
当空气中的气体被点燃时，家中有可能发生轰燃。
·当爆炸或轰燃发生时，内攻消防员很可能会被困在内。
·当温度上升至500-600摄氏度时，轰燃发生，热量足以点燃空气中的任何氣体，甚至可能出现爆炸。
·如果火场有可燃气体或者甚至是灰尘，然后突然蒸气云被点燃，这就是我们所谓的轰燃。
·当整个房间突然燃烧时，轰燃就发生了。
前面的每一个陈述，都是经验丰富的消防员做出的。
不能识别和降低风险，将有可能导致灭火过程中引发轰燃，这将对消防员造成重大威胁。
因此，认识和降低风险的核心是：了解什么是轰燃，以及它发生的必要条件。
什么是轰燃？轰燃是火灾发展过程中，上升阶段突然过渡到全面燃烧阶段的转折点。
这种现象是指室内所有可燃物的表面迅速燃烧。
如果发生轰燃，室内的热释放速率和温度都迅速上升。
轰燃有可能发生在室内火灾或者在通风控制型火灾中，新空气进入火场。
轰燃的特征包括15kw/m2～20kw/m2的辐射热通量（辐射热传递足以使普通可燃物迅速升高至其着火温度）和烟气层平均温度500℃～600℃。
其他特征也包括火焰传播速度加快以及火焰突破房间窗户等。
轰燃和室内火灾发展描述轰燃的定义和方法非常多，其中最重要的一点是，它是火灾向全面发展阶段的快速转变。
室外可燃物（如沙发或软垫椅）的燃烧，主要经过四个阶段：初起阶段，只有一小部分参与了燃烧，随着燃烧进入发展阶段，更多的燃料参与了燃烧，燃烧速度加快。
能量突变定律实验报告
一、实验目的1. 验证能量突变定律的原理，即能量在特定条件下会突然转换或释放。
2. 探究不同因素对能量突变的影响，如温度、压力、催化剂等。
3. 分析能量突变过程中的能量转换形式，如化学能、热能、电能等。
二、实验原理能量突变定律指出，在特定条件下，能量可以从一种形式突然转换为另一种形式，或者从系统中突然释放出来。
这一过程通常伴随着显著的物理或化学变化。
实验中，我们将通过以下几种方式观察能量突变现象：1. 化学能转化为热能：通过燃烧反应，观察化学反应过程中能量的释放。
2. 电能转化为热能：通过电阻丝通电，观察电流通过电阻丝时产生的热量。
3. 热能转化为机械能：通过热机实验，观察热能转化为机械能的过程。
三、实验内容与步骤1. 化学能转化为热能（1）实验材料：酒精、酒精灯、火柴、试管、镊子。
（2）实验步骤：1. 用镊子夹取少量酒精，放入试管中。
2. 用火柴点燃酒精，观察火焰和试管壁的变化。
3. 记录火焰颜色、温度变化和试管壁的温度。
2. 电能转化为热能（1）实验材料：电源、电阻丝、电流表、电压表、开关、导线。
（2）实验步骤：1. 将电阻丝接入电路，连接电源、电流表和电压表。
2. 打开开关，观察电流表和电压表的读数，记录电阻丝的电阻值。
3. 观察电阻丝发热现象，记录电阻丝的温度变化。
3. 热能转化为机械能（1）实验材料：热机、温度计、压力计、计时器。
（2）实验步骤：1. 将热机预热至一定温度。
2. 观察热机内部压力和温度的变化，记录数据。
3. 观察热机转动情况，记录转动时间。
四、实验结果与分析1. 化学能转化为热能实验结果显示，酒精燃烧过程中，火焰颜色逐渐变深，试管壁温度升高。
这说明化学能在燃烧过程中转化为热能。
2. 电能转化为热能实验结果显示，电阻丝通电后，电流表和电压表读数稳定，电阻丝发热明显。
这说明电能转化为热能。
3. 热能转化为机械能实验结果显示，热机预热后，内部压力和温度逐渐升高，热机转动速度加快。
基于突变级数法的煤矿外因火灾危险等级评价
ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣８３５２.２０１８.０６.０１１基于突变级数法的煤矿外因火灾危险等级评价❋贾进章①②㊀董铭鑫①②㊀胡竞文③①辽宁工程技术大学安全科学与工程学院(辽宁阜新ꎬ１２３０００)②矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室(辽宁阜新ꎬ１２３０００)③中共呼伦贝尔市委统战部(内蒙古呼伦贝尔ꎬ０２１０００)[摘㊀要]㊀为了给煤矿外因火灾危险等级评价提供一种更加合理的方法ꎬ采用将突变理论与模糊数学相结合的突变级数法ꎬ从明火致因㊁电火致因㊁其他原因等３个方面分析了煤矿外因火灾的影响因素ꎬ建立了煤矿外因火灾危险评价指标体系ꎬ并运用突变级数法对煤矿外因火灾危险等级进行评价ꎮ以沈阳焦煤集团林盛煤矿为例ꎬ基于突变级数法ꎬ求得该煤矿外因火灾危险等级评价的总突变隶属矩阵ꎬ依据总突变隶属函数值越大越优的原则ꎬ得到该煤矿外因火灾危险等级为二级ꎬ即较安全ꎮ依据评价结果ꎬ提出了提高该煤矿外因火灾安全性的相关对策ꎮ[关键词]㊀危险等级评价ꎻ煤矿外因火灾ꎻ突变级数法ꎻ评分[分类号]㊀ＴＤ７５＋２.３ＲｉｓｋＧｒａｄｅＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＥｘｔｅｒｎａｌＦｉｒｅｉｎＣｏａｌＭｉｎｅＢａｓｅｄｏｎＣａｔａｓｔｒｏｐｈｅＰｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎＭｅｔｈｏｄＪＩＡＪｉｎｚｈａｎｇ①②ꎬＤＯＮＧＭｉｎｇｘｉｎ①②ꎬＨＵＪｉｎｇｗｅｎ③①ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳａｆｅｔｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＬｉａｏｎｉｎｇＦｕｘｉｎꎬ１２３０００)②ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｉｎｅＴｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃＤｉｓａｓｔｅｒｓａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ(ＬｉａｏｎｉｎｇＦｕｘｉｎꎬ１２３０００)③ＴｈｅＵｎｉｔｅｄＦｒｏｎｔＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅＣＰＣＨｕｌｕｎＢｕｉｒＭｕｎｉｃｉｐａｌＰａｒｔｙＣｏｍｍｉｔｔｅｅ(ＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＨｕｌｕｎＢｕｉｒꎬ０２１０００)[ＡＢＳＴＲＡＣＴ]㊀Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｍｅｔｈｏｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｒｉｓｋｒａｎｋｏｆｅｘｔｅｒｎａｌｆｉｒｅｉｎｃｏａｌｍｉｎｅꎬａｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｎａｍｅｄｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄꎬｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｓｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｆｕｚｚｙｍａｔｈｍｅｔｈｏｄꎬｗａｓａｐｐｌｉｅｄ.Ｐｏｔｅｎｔｉａｌｃａｕｓｅｓｉｎｃｌｕｄｅｃｏａｌｍｉｎｅｅｘｔｅｒｎａｌｆｉｒｅｓꎬｏｐｅｎｆｉｒｅｓꎬｅｌｅｃｔｒｉｃｆｉｒｅｓａｎｄｏｔｈｅｒｒｅａｓｏｎｓꎬｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ.Ｈａｚａｒｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏａｌｍｉｎｅｅｘｔｅｒｎａｌｆｉｒｅｗａｓｐｏｐｕｌａｔｅｄꎬａｎｄｔｈｅｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｒｉｓｋｒａｎｋｓ.ＬｉｎｓｈｅｎｇＣｏａｌＭｉｎｅｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＣｏｋｉｎｇＣｏａｌＧｒｏｕｐｗａｓｔａｋｅｎａｓａｎｅｘａｍｐｌｅꎬａｎｄｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｔｏｔａｌｍｕｔａｔｉｏｎｍｅｍｂｅｒｓｈｉｐｍａｔｒｉｘｏｆｔｈｅｆｉｒｅｒｉｓｋｇｒａｄｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅ.Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｔｈａｔｂｉｇｇｅｒｔｏｔａｌｍｕｔａｔｉｏｎｓｓｕｂｏｒｄｉｎａｔｅｆｕｎｃｔｉｏｎｖａｌｕｅｓｔｅｎｄｔｏｂｅｂｅｔｔｅｒｒａｔｅｄꎬｔｈｅｆｉｒｅｄａｎｇｅｒｇｒａｄｅｉｓａｓｓｅｓｓｅｄａｓｇｒａｄｅｔｗｏꎬｗｈｉｃｈｍｅａｎｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｓａｆｅ.Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｘｔｅｒｎａｌｃａｕｓｅｓｏｆｆｉｒｅｒｉｓｋｉｎｃｏａｌｍｉｎｅｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ.[ＫＥＹＷＯＲＤＳ]㊀ｒｉｓｋｇｒａｄｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎꎻｅｘｔｅｒｎａｌｆｉｒｅｏｆｃｏａｌｍｉｎｅꎻｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄꎻｓｃｏｒｉｎｇ引言煤矿火灾危险性高ꎬ事故后果严重ꎬ而且易造成一系列次生灾害ꎮ一般将矿井中由外来热源引发可燃物质燃烧造成的火灾称为煤矿外因火灾ꎮ煤矿外因火灾具有突发性和随机性强㊁传播速度快的特点ꎬ最快速度可达５０~１００ｍ/ｈ[１]ꎮ煤矿外因火灾会造成大量的人员伤亡㊁严重的财产损失以及恶劣的社会影响ꎮ据统计ꎬ９成以上的煤矿重大火灾事故是由外因火灾所引起ꎬ而且外因火灾事故致死的人数占火灾总死亡人数的６５％[２]ꎮ㊀㊀目前ꎬ国外方面ꎬ美国对火灾的研究较为深入ꎬ美国国家标准技术委员会(ＮＩＳＴ)对性能化防火和第４７卷㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４７㊀Ｎｏ.６㊀２０１８年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｄｅｃ.２０１８❋收稿日期:２０１７￣１２￣０４基金项目:国家自然科学基金:矿井瓦斯爆炸冲击波与通风动力耦合传播机理研究(５１３７４１２１)作者简介:贾进章(１９７４－)ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授ꎬ研究方向为矿井通风与灾害防治及安全评价ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｊｉａｊｉｎｚｈａｎｇ＠１６３.ｃｏｍ通信作者:董铭鑫(１９９１－)ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为矿井瓦斯爆炸㊁建筑火灾安全及安全评价ꎮＥ￣ｍａｉｌ:１１４８４０４０５６＠ｑｑ.ｃｏｍCopyright©博看网. All Rights Reserved.超高建筑火灾评价进行过专题研究[３]ꎻ此外ꎬ火灾评价模型的开发方面ꎬ众所周知的有ＢＦＳＥＭ模型[４]和ＦＲＥＣＡＭ模型[５]等ꎮ国内方面ꎬ主要是利用层次分析法㊁模糊综合评价法以及神经网络评价法等对煤矿火灾危险性进行评价ꎮ王旭等[６]在分析了煤矿事故特点后ꎬ将模糊综合评价法运用到了煤矿安全评价中ꎻ邓军等[７]深入研究了层次分析法ꎬ并将其应用到煤矿安全生产能力指标体系以及火灾危险性评价工作中ꎻ冯海明等[８]将神经网络应用到煤炭自燃预测工作中ꎬ并且在Ｍａｔｌａｂ上得到了实现ꎮ上述方法虽然能够对煤矿火灾危险性作出合理的评价ꎬ但是其计算过程复杂ꎬ有些指标的权重的计算工作量大ꎬ而且人为主观因素影响大ꎮ通过查阅文献ꎬ虽然突变级数法作为比较成熟的评价方法被广泛应用于工程评价㊁经济学和社会学等领域ꎬ但未见将突变理论应用于煤矿外因火灾安全评价方面的研究ꎮ煤矿外因火灾具有独特的突变性ꎬ火灾是否发生以及发生的时间都很难测算ꎬ即使计算出了火灾发生概率ꎬ也难以确定它是否会造成煤矿事故风险ꎮ将突变级数法[９]引入到煤矿外因火灾危险等级评价中ꎬ更好地凸显了突变级数法处理突变事件的优势ꎮ该方法省去对各指标采取权重的工作ꎬ只需考虑各指标对煤矿外因火灾影响的相对重要性[１０]ꎬ不仅保证了评价结果的真实性㊁客观性ꎬ而且减轻了工作量ꎮ１㊀基于突变级数法的煤矿外因火灾危险等级评价１.１㊀突变级数法的基本原理法国数学家ＲｅｎｅＴｈｏｍ于２０世纪７０年代提出了较为典型的突变理论ꎮ后来ꎬＺｅｅｍａｎ等在此基础上进行了改进ꎮ控制变量的个数ｒ主要决定突变类型:当ｒɤ４时ꎬ只有折叠突变㊁尖点突变㊁燕尾突变㊁蝴蝶突变㊁椭圆突变㊁双曲突变以及抛物型突变７种基本的突变模型和与之相对应的势函数形式[１１￣１２]ꎮ表１中是４种较为常见的突变系统ꎮ其中ꎬｘ是ｆ(ｘ)的状态变量ꎻａ㊁ｂ㊁ｃ和ｄ是函数的控制变量ꎮ㊀㊀表１中具有高度概括性和普遍性的突变模型是由ＲｅｎｅＴｈｏｍ经过严谨的计算推导得出的ꎬ尽管其证明过程非常困难ꎬ但对其证明成果的运用则相对比较容易ꎮ现以尖点突变模型(ｒ＝２)为例进行相关的计算推导ꎮ求取尖点突变模型的势函数ｆ(ｘ)＝ｘ４＋ａｘ２＋ｂｘ中状态变量ｘ的一阶和二阶导数ꎻ首先ꎬ通过ｆᶄ(ｘ)＝０计算得到平衡曲面Ｍ:４ｘ３＋２ａｘ＋ｂ＝０ꎻ其次ꎬ通过ｆᵡ(ｘ)＝０计算得到奇点集Ｓ:１２ｘ２＋２ａ＝０ꎻ最后ꎬ通过消去ｘ计算得到分歧方程Ｂ:８ａ３＋２７ｂ２＝０ꎮ奇点集Ｓ在控制变量ａ㊁ｂ上的投影构成了分歧集Ｂꎮ系统突变发生的条件是:控制变量ａ㊁ｂ的取值ꎬ使方程８ａ３＋２７ｂ２＝０成立ꎮ表１㊀突变级数法常用的４种突变类型[１３￣１６]Ｔａｂ.１㊀Ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｍｕｔａｔｉｏｎｔｙｐｅｓｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ突变模型状态变量控制变量势函数分歧方程折叠突变１１ｆ(ｘ)＝ｘ３＋ａｘａ＝０尖点突变１２ｆ(ｘ)＝ｘ４＋ａｘ２＋ｂｘａ＝－６ｘ２ꎬｂ＝８ｘ３燕尾突变１３ｆ(ｘ)＝ｘ５＋ａｘ３＋ｂｘ２＋ｃｘａ＝－６ｘ２ꎬｂ＝８ｘ３ꎬｃ＝－３ｘ４蝴蝶突变１４ｆ(ｘ)＝ｘ６＋ａｘ４＋ｂｘ３＋ｃｘ２＋ｄａ＝－１０ｘ２ꎬｂ＝２０ｘ３ꎬｃ＝－１５ｘ４ꎬｄ＝４ｘ５㊀㊀图１是突变级数法常见的４种突变模型ꎮ利用奇点方程推导得到归一化公式ꎬ从而将控制变量和状态变量的取值控制在０~１之间ꎬ满足传统的模糊隶属函数取值规律ꎬ进而求出系统总突变隶属函数值ꎮ与表１中各突变模型相对应的归一化公式(又称突变级数)如式(１)~式(４)所示[１０]:㊀㊀折叠突变:㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ａ)折叠突变㊀㊀(ｂ)尖点突变㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ｃ)燕尾突变㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(ｄ)蝴蝶突变图１㊀突变级数法常见的４种突变模型示意图Ｆｉｇ.１㊀Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｆｏｕｒｍｕｔａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ０６ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷第６期Copyright ©博看网. All Rights Reserved.Ｘａ＝ａ１２ꎻ(１)尖点突变:Ｘａ＝ａ１２ꎬＸｂ＝ｂ１３ꎻ(２)燕尾突变:Ｘａ＝ａ１２ꎬＸｂ＝ｂ１３ꎬＸｃ＝ｃ１４ꎻ(３)蝴蝶突变:Ｘａ＝ａ１２ꎬＸｂ＝ｂ１３ꎬＸｃ＝ｃ１４ꎬＸｄ＝ｄ１５ꎮ(４)１.２㊀突变级数法的一般评价步骤突变级数法主要步骤包括[１７]:１)确定评价的总指标ꎬ对评价目标进行多层次矛盾分解ꎻ㊀㊀２)把突变理论与模糊数学相结合ꎬ通过计算处理得到突变模糊隶属函数ꎻ３)运用归一化公式进行综合量化运算ꎬ最后归一为一个参数(即求出总的隶属函数)ꎬ根据所得结果对评价目标进行排序分析ꎮ１.３㊀煤矿外因火灾危险等级评价１.３.１㊀煤矿外因火灾的危险源分析㊀㊀燃烧的发生与发展需要具备３个基本要素ꎬ即可燃物㊁引火源和氧化物(氧气)ꎮ分析矿井火灾发生的实际情况和燃烧的三要素ꎬ消除可燃物和氧气这两个条件的难度高㊁工程量大ꎻ因此ꎬ防止矿井外因火灾发生的最直接㊁有效方法是杜绝引火源ꎮ外因火灾是由外来热源引起的ꎮ通过分析㊁查阅相关资料ꎬ参考«煤矿安全规程»(２０１６修订)ꎬ可知造成煤矿外因火灾事故的火源主要包括:１)井下明火ꎬ如吸烟㊁安全灯使用不规范㊁电焊和气焊焊接起火㊁电弧火花等ꎮ㊀㊀２)电器设备起火ꎬ如井下各种机电设备由于长期连续运转ꎬ在检修工作不到位的情况下非常容易出现接触不良㊁漏电㊁短路㊁接地故障㊁电器故障火花㊁电器照明故障㊁电线老化㊁脱皮等故障ꎬ造成设备过流或摩擦过热ꎬ引发设备燃烧ꎬ引燃设备周围的可燃物ꎬ设备一旦发生燃烧ꎬ极易造成火势的蔓延ꎮ３)其他原因起火ꎬ如常见的有违规放炮㊁运输系统起火㊁瓦斯和煤尘爆炸㊁物体摩擦起火等[１８]ꎮ１.３.２㊀建立评价指标体系煤矿火灾作为一个独特的系统工程ꎬ自身的危险性特点以及动态特性决定了煤矿火灾发生的原因多种多样[１０]ꎮ根据科学性原则㊁系统性原则㊁可操作性原则㊁相对独立性原则㊁规范性原则㊁代表性原则ꎬ对引发煤矿外因火灾的一般因素进行了分析ꎬ如明火致因中的吸烟㊁电焊㊁火焊等ꎻ电火致因中的短路㊁电线老化等ꎻ其他原因中的机械摩擦等ꎮ并结合煤矿外因火灾发生的特殊条件ꎬ如矿井外因火灾主要发生在采空区㊁遗留的煤柱㊁破裂的煤壁㊁煤巷的高冒处以及浮煤堆积的地点ꎬ它的发生和发展相对较慢㊁火源潜伏期长㊁火源相对比较隐蔽等特点ꎬ而且井下火灾一般是在空气极其有限的情况下发生的ꎬ特别是采空区火灾和煤柱内火灾ꎻ即使发生在风流畅通的地点ꎬ其空间和供氧条件也是有限的ꎮ在文献[１９]的基础上ꎬ主要针对引火源这一火灾发生的必要条件ꎬ建立煤矿外因火灾的安全评价指标体系ꎮ指标体系共有１５个指标ꎬ构成４个突变系统ꎮ其中３个二级指标构成燕尾型突变系统ꎬ１２个三级指标构成３个蝴蝶突变系统[１０ꎬ１８]ꎬ见图２ꎮ㊀㊀㊀㊀㊀㊀图２㊀煤矿外因火灾危险等级评价指标体系Ｆｉｇ.２㊀Ｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｆｏｒｅｘｔｅｒｎａｌｆｉｒｅｒｉｓｋｇｒａｄｅａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｃｏａｌｍｉｎｅ１６２０１８年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀基于突变级数法的煤矿外因火灾危险等级评价㊀贾进章ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Copyright©博看网. All Rights Reserved.１.３.３㊀评价集的建立[１０]㊀㊀将评价集划分为Ｖ＝{安全Ｖ１较安全Ｖ２一般安全Ｖ３不安全Ｖ４}ꎮ将其赋予相应的分值后ꎬＶ＝{９０８０７０６０}ꎮ显然ꎬ分数越高表示越安全ꎮ１.３.４㊀隶属度及隶属函数的确定确定因素集中各因素隶属于评价集Ｖ的程度ꎬ借鉴文献[１５]的研究成果ꎮ确定隶属函数如式(５)~式(８):ｆ１(ｕ)＝１ꎬ(９０ɤｕ<１００)ꎻｕ－８０９０－８０ꎬ(８０ɤｕ<９０)ꎻ０ꎬ(ｕ<８０)ꎮìîíïïïï(５)ｆ２(ｕ)＝１００－ｕ１００－９０ꎬ(９０ɤｕ<１００)ꎻ１ꎬ(８０ɤｕ<９０)ꎻｕ－７０８０－７０ꎬ(７０ɤｕ<８０)ꎻ０ꎬ(ｕ<７０)ꎮìîíïïïïïïï(６)ｆ３(ｕ)＝０ꎬ(９０ɤｕ<１００)ꎻ９０－ｕ９０－８０ꎬ(８０ɤｕ<９０)ꎻ１ꎬ(７０ɤｕ<８０)ꎻｕ－６０７０－６０ꎬ(ｕ<７０)ꎮìîíïïïïïïï(７)ｆ４(ｕ)＝０ꎬ(８０ɤｕ<１００)ꎻ８０－ｕ８０－７０ꎬ(７０ɤｕ<８０)ꎻ１ꎬ(ｕ<７０)ꎮìîíïïïï(８)１.３.５㊀高级评价[１０]邀请相关领域的专家ꎬ对煤矿外因火灾的评价指标进行评分ꎬ通过隶属函数ꎬ得到评价体系指标层初始模糊隶属函数值矩阵ＲＵ１㊁ＲＵ２㊁ＲＵ３ꎮ以明火致因Ｕ１为例ꎬ将Ｕ１下的三级指标Ｕ１１㊁Ｕ１２㊁Ｕ１３㊁Ｕ１４的评测值代入隶属函数ｆ１(ｕ)㊁ｆ２(ｕ)㊁ｆ３(ｕ)㊁ｆ４(ｕ)ꎬ可通过计算得到ＲＵ１ꎮ同理ꎬ将Ｕ２㊁Ｕ３依次代入隶属函数ꎬ计算可得ＲＵ２㊁ＲＵ３ꎮ以Ｕ１为例进行计算ꎮ初始模糊隶属函数值矩阵ＲＵ１＝ｆ１(Ｕ１１)ｆ２(Ｕ１１)ｆ３(Ｕ１１)ｆ４(Ｕ１１)ｆ１(Ｕ１２)ｆ２(Ｕ１２)ｆ３(Ｕ１２)ｆ４(Ｕ１２)ｆ１(Ｕ１３)ｆ２(Ｕ１３)ｆ３(Ｕ１３)ｆ４(Ｕ１３)ｆ１(Ｕ１４)ｆ２(Ｕ１４)ｆ３(Ｕ１４)ｆ４(Ｕ１４)éëêêêêêùûúúúúúꎮ(９)用蝴蝶型的归一化公式对所有三级指标进行计算ꎬ得到指标层的突变级数矩阵ＲᶄＵ１㊁ＲᶄＵ２㊁ＲᶄＵ３ꎮ指标层突变级数值矩阵见式(１０)ꎮＲᶄＵ１＝ｆ１(Ｕ１１)ｆ２(Ｕ１１)ｆ３(Ｕ１１)ｆ４(Ｕ１１)３ｆ１(Ｕ１２)３ｆ２(Ｕ１２)３ｆ３(Ｕ１２)３ｆ４(Ｕ１２)４ｆ１(Ｕ１３)４ｆ２(Ｕ１３)４ｆ３(Ｕ１３)４ｆ４(Ｕ１３)５ｆ１(Ｕ１４)５ｆ２(Ｕ１４)５ｆ３(Ｕ１４)５ｆ４(Ｕ１４)éëêêêêêêùûúúúúúúꎮ(１０)㊀㊀将突变级数的平均值作为状态变量ｘ的值进行递归计算ꎬ可得到二级指标Ｕ１㊁Ｕ２㊁Ｕ３对应评语中 安全 的隶属函数值分别为ｒ(ｆ１)Ｕ１㊁ｒ(ｆ１)Ｕ２㊁ｒ(ｆ１)Ｕ３ꎬ如式(１１)~式(１３)所示ꎮｒ(ｆ１)Ｕ１＝ｆ１(Ｕ１１)＋３ｆ１(Ｕ１２)＋４ｆ１(Ｕ１３)＋５ｆ１(Ｕ１４)４ꎻ(１１)ｒ(ｆ１)Ｕ２＝ｆ１(Ｕ２１)＋３ｆ１(Ｕ２２)＋４ｆ１(Ｕ２３)＋５ｆ１(Ｕ２４)４ꎻ(１２)ｒ(ｆ１)Ｕ３＝ｆ１(Ｕ３１)＋３ｆ１(Ｕ３２)＋４ｆ１(Ｕ３３)３ꎮ(１３)将Ｕ１㊁Ｕ２㊁Ｕ３隶属于其他评语的函数值进行排列ꎬ可得二级指标(准则层)的模糊隶属函数值矩阵ＲＵ＝ｒ(ｆ１)Ｕ１ｒ(ｆ２)Ｕ１ｒ(ｆ３)Ｕ１ｒ(ｆ４)Ｕ１ｒ(ｆ１)Ｕ２ｒ(ｆ２)Ｕ２ｒ(ｆ３)Ｕ２ｒ(ｆ４)Ｕ２ｒ(ｆ１)Ｕ３ｒ(ｆ２)Ｕ３ｒ(ｆ３)Ｕ３ｒ(ｆ４)Ｕ３éëêêêêùûúúúúꎮ(１４)根据燕尾型突变模型归一化公式对Ｕ１㊁Ｕ２㊁Ｕ３进行处理ꎬ可得准则层突变级数值矩阵ＲᶄＵ＝ｒ(ｆ１)Ｕ１ｒ(ｆ２)Ｕ１ｒ(ｆ３)Ｕ１ｒ(ｆ４)Ｕ１３ｒ(ｆ１)Ｕ２３ｒ(ｆ２)Ｕ２３ｒ(ｆ３)Ｕ２３ｒ(ｆ４)Ｕ２４ｒ(ｆ１)Ｕ３４ｒ(ｆ２)Ｕ３４ｒ(ｆ３)Ｕ３４ｒ(ｆ４)Ｕ３éëêêêêêùûúúúúúꎮ(１５)将ＲᶄＵ的第一列的平均值作为隶属于评价集中 安全 的总突变隶属函数值ꎬ可得ｒ１＝ｒ(ｆ１)Ｕ１＋３ｒ(ｆ１)Ｕ２＋４ｒ(ｆ１)Ｕ３３ꎮ(１６)同理ꎬ可得隶属于评价集中其他评语的总突变隶属函数值ｒ２㊁ｒ３㊁ｒ４ꎮ总突变隶属函数值矩阵Ｒ＝[ｒ１ｒ２ｒ３ｒ４]ꎮ依据总突变隶属函数值越大越优原则ꎬ得出评价结论ꎮ２㊀应用实例以沈阳焦煤集团林盛煤矿为例ꎬ用基于突变级数法的煤矿外因火灾危险性模型对其进行分析ꎮ根２６ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷第６期Copyright©博看网. All Rights Reserved.据该煤矿的实际情况ꎬ邀请辽宁工程技术大学矿井火灾安全领域㊁东北大学矿井火灾安全领域以及中国矿业大学煤矿安全领域的１０位专家对可能引起外因火灾的各项指标打分ꎮ为使专家打出的评价分数尽可能准确反映评价对象的重要程度ꎬ特意邀请的专家中ꎬ５位长期从事现场工作ꎬ５位长期从事科研工作ꎬ取评分结果的算术平均值作为评测数据[１８]ꎬ结果见表２ꎮ表２㊀煤矿外因火灾评测参数Ｔａｂ.２㊀Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｏｒｅｘｔｅｒｎａｌｆｉｖｅｏｆｃｏａｌｍｉｎｅ目标层二级指标层三级指标层评测数据煤矿外因火灾危险性评价指标体系Ｕ明火致因Ｕ１吸烟Ｕ１１电焊㊁火焊㊁喷灯焊Ｕ１２大灯泡取暖Ｕ１３电弧火花Ｕ１４７５７７８０６８电火致因Ｕ２短路㊁过负荷㊁接地故障Ｕ２１接触不良㊁漏电㊁照明故障Ｕ２２电器故障火花Ｕ２３电线老化㊁脱皮Ｕ２４９０８８９５７８其他原因Ｕ３违规放炮Ｕ３１运输系统起火Ｕ３２瓦斯㊁煤尘爆炸Ｕ３３机械摩擦及物体碰撞Ｕ３４７１６１８５８７㊀㊀将表２中各个三级指标的评测分值代入隶属函数ꎬ利用相应模型的归一公式进行计算ꎬ得到:１)指标层隶属函数值矩阵ꎮＲＵ１＝００.５１０.５００.７１０.３０１０.１００００.８１éëêêêêêùûúúúúúꎻＲＵ２＝１０.１０００.８１０.２０１０.５００００.８１０.２éëêêêêêùûúúúúúꎻＲＵ３＝００.１１０.９０００００.５１０.５００.７１０.３０éëêêêêêùûúúúúúꎮ㊀㊀２)指标层突变级数值矩阵㊀㊀ꎮＲᶄＵ１＝００.７０７１０.７０７００.８８８１０.６６９０１０.５６２００００.９５６１éëêêêêêùûúúúúúꎻＲᶄＵ２＝１０.３１６０００.９２８１０.５８５０１０.８４１００００.９５６１０.７２５éëêêêêêùûúúúúúꎻＲᶄＵ３＝００.３１６１０.９４９０００００.８４１１０.８４１００.４４３０.５７９０.６５７０.２３７éëêêêêêùûúúúúúꎮ３)准则层隶属函数值矩阵ꎮＲＵ＝００.６４９０.８８００.５９４０.７３２０.７７８０.３９６０.１８１０.４４３０.５７９０.６５７０.２３７éëêêêùûúúúꎮ４)准则层突变级数值矩阵ꎮＲᶄＵ＝００.８０６０.９３８０.７７１０.９０１０.９２００.７３５０.５６６０.８１６０.８７２０.９０００.６９８éëêêêùûúúúꎮ由此ꎬ得到该煤矿外因火灾危险性评价的总突变隶属矩阵Ｒ＝[０.５７２０.８６６０.８５８０.６７８]ꎮ依据总突变隶属函数值越大越优的原则ꎬ总突变隶属函数值隶属于评语集中第二级的值最大ꎬ可知该煤矿外因火灾危险等级为二级ꎬ即较安全ꎮ表明该矿火灾危险等级相对较好ꎬ可接受ꎮ但隶属于第三级的总突变隶属函数值为０.８５８ꎬ火灾危险等级有升高的风险ꎮ为了进一步降低煤矿外因火灾危险等级ꎬ同时保障煤矿的安全生产和正常运营ꎬ根据评价的结果及专家打分的数据提出相关对策:定期进行安全检查ꎬ针对电弧火花㊁违规放炮㊁运输系统起火及物体碰撞的安全性相对较差的情况ꎬ需要加强安全管理工作ꎬ加强对职工的培训ꎬ严格按照操作规程施工作业ꎻ针对电焊㊁火焊㊁喷灯焊违规使用情况以及电器设备的老化和脱皮情况ꎬ需要定期更换受损㊁老化的设备ꎻ此外ꎬ还要尽量避免瓦斯㊁煤尘爆炸的发生ꎮ３ 结论１)从明火致因㊁电火致因㊁其他原因３个方面出发ꎬ并根据实地调查分析以及相关国家法规和行业标准ꎬ建立了煤矿外因火灾危险性评价指标体系ꎬ指标体系共有１５个指标ꎬ构成４个突变系统ꎬ其中３个二级指标构成燕尾型突变系统ꎬ１２个三级指标构成３个蝴蝶突变系统ꎮ２)运用突变级数法对各级指标进行评测ꎬ能较好地反映煤矿外因火灾事故过程中的突变特性ꎮ利用基于突变级数法建立的煤矿外因火灾危险性评价３６２０１８年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀基于突变级数法的煤矿外因火灾危险等级评价㊀贾进章ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Copyright©博看网. All Rights Reserved.体系ꎬ以沈阳焦煤集团林盛煤矿为例进行了计算分析ꎬ得到该煤矿外因火灾危险等级为较安全ꎬ并根据评价结果ꎬ提出了提高煤矿外因火灾安全水平的技术对策ꎮ参考文献[１]㊀环境保护部环境应急与事故调查中心.环境风险及化学品检查技术报告[Ｒ].北京:环境保护部ꎬ２０１２. [２]㊀刘铁民ꎬ张兴凯ꎬ刘功智.安全评价方法应用指南[Ｍ].北京:化学工业出版社ꎬ２００５.[３]㊀ＤＵＮＪ ＪꎬＦＴＨＥＮＡＫＩＳＶꎬＶÍＬＣＨＥＺＪＡꎬｅｔａｌ.Ｈａｚａｒｄａｎｄｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ(ＨＡＺＯＰ)ａｎａｌｙｓｉｓ.Ａｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｒｅｖｉｅｗ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１０ꎬ１７３(１/２/３):１９￣３２.[４]㊀ＣＨＵＶＩＥＣＯＥꎬＡＧＵＡＤＯＩꎬＹＥＢＲＡＭꎬｅｔａｌ.Ｄｅｖｅｌｏｐ￣ｍｅｎｔｏｆａｆｒａｍｅｗｏｒｋｆｏｒｆｉｒｅｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｕｓｉｎｇｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇａｎｄｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ[Ｊ].ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＭｏｄｅｌｌｉｎｇꎬ２０１０ꎬ２２１(１):４６￣５８. [５]㊀ＷＥＳＳＬＩＮＧＳꎬＫＵＥＮＺＥＲＣꎬＫＥＳＳＥＬＳＷꎬｅｔａｌ.Ｎｕ￣ｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｌｉｎｇｆｏｒａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｓｕｒｆａｃｅａｎｏｍａｌｉｅｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｃｏａｌｆｉｒｅｓ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒ￣ｎａｌｏｆＣｏａｌＧｅｏｌｏｇｙꎬ２００８ꎬ７４(３/４):１７５￣１８４. [６]㊀王旭ꎬ霍德利.模糊综合评价法在煤矿安全评价中的应用[Ｊ].中国矿业ꎬ２００８ꎬ１７(５):７５￣７８.ＷＡＮＧＸꎬＨＵＯＤＬ.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｆｕｚｚｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｃｏａｌｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ[Ｊ].ＣｈｉｎａＭｉｎｉｎｇＭａｇａｚｉｎｅꎬ２００８ꎬ１７(５):７５￣７８.[７]㊀邓军ꎬ杨一帆ꎬ翟小伟.基于层次分析法的矿井煤自燃危险性模糊评价[Ｊ].中国安全生产科学技术ꎬ２０１４ꎬ１０(４):１２０￣１２５.ＤＥＮＧＪꎬＹＡＮＧＹＦꎬＺＨＡＩＸＷ.ＦｕｚｚｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｎｒｉｓｋｏｆｃｏａｌｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＡＨＰ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳａｆｅｔｙＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２０１４ꎬ１０(４):１２０￣１２５.[８]㊀冯海明ꎬ金龙哲ꎬ张春芝.基于神经网络的煤炭自燃预测及在ＭＡＴＬＡＢ上的实现[Ｊ].中国煤炭ꎬ２００８ꎬ３４(５):８２￣８４.[９]㊀蒋军成.突变理论及其在安全工程中的应用[Ｊ].南京化工大学学报ꎬ１９９９ꎬ２１(１):２４￣２８.ＪＩＡＮＧＪＣ.Ｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｓａｆｅ￣ｔｙｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ１９９９ꎬ２１(１):２４￣２８.[１０]㊀张旺ꎬ冯涛ꎬ武剑ꎬ等.基于突变级数法的煤矿瓦斯爆炸危险性评价[Ｊ].矿业工程研究ꎬ２０１６ꎬ３１(１):４１￣４５.ＺＨＡＮＧＷꎬＦＥＮＧＴꎬＷＵＪꎬｅｔａｌ.Ｇａｓｅｘｐｌｏｓｉｏｎｒｉｓｋａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｉｎｃｏａｌｍｉｎｅｓｂａｓｅｄｏｎｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｐｒｏｇｒｅｓ￣ｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ[Ｊ].ＭｉｎｅｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈꎬ２０１６ꎬ３１(１):４１￣４５.[１１]㊀田冷ꎬ申智强ꎬ刘柳ꎬ等.多层叠合致密砂岩气藏产量劈分方法研究[Ｊ].天然气勘探与开发ꎬ２０１６ꎬ３９(３):４１￣４４.ＴＩＡＮＬꎬＳＨＥＮＺＱꎬＬＩＵＬꎬｅｔａｌ.Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｐｌｉｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍｕｌｔｉｌａｙｅｒ￣ｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅｄｔｉｇｈｔｓａｎｄｓｔｏｎｅｇａｓｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ[Ｊ].ＮａｔｕｒａｌＧａｓＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐ￣ｍｅｎｔꎬ２０１６ꎬ３９(３):４１￣４４.[１２]㊀ＬＩＵＭＨ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｔｈｅｏｒｙ ｓａｐｐｌｉｃａ￣ｔｉｏｎｉｎｔｈｅｒｅｆｏｒｍｏｆｓｐｏｒｔｓｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ[Ｃ]//２０１０Ｓｅ￣ｃｏｎｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＷｏｒｋｓｈｏｐｏｎＥｄｕｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ.Ｗｕｈａｎꎬ２０１０:７９０￣７９３. [１３]㊀邹义怀ꎬ江成玉ꎬ李春辉.基于突变理论的煤与瓦斯突出危险性预测的研究[Ｊ].中国煤炭ꎬ２０１１ꎬ３７(１０):１０５￣１０８.ＺＯＵＹＨꎬＪＩＡＮＧＣＹꎬＬＩＣＨ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｒｉｓｋｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｃｏａｌａｎｄｇａｓｏｕｔｂｕｒｓｔｂａｓｅｄｏｎｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｔｈｅｏｒｙ[Ｊ].ＣｈｉｎａＣｏａｌꎬ２０１１ꎬ３７(１０):１０５￣１０８. [１４]㊀丁元春ꎬ翁发禄ꎬ唐敏康.基于突变理论的高层建筑火灾安全综合评价[Ｊ].建筑科学ꎬ２０１２ꎬ２８(１):２２￣２５.ＤＩＮＧＹＣꎬＷＥＮＧＦＬꎬＴＡＮＧＭＫ.Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｔｈｅｏｒｙ ｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｒｅｒｉｓｋａｓｓｅｓｓ￣ｍｅｎｔｏｆｈｉｇｈ￣ｒｉｓｅｂｕｉｌｄｉｎｇ[Ｊ].ＢｕｉｌｄｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅꎬ２０１２ꎬ２８(１):２２￣２５.[１５]㊀张俊朋ꎬ杨晓雯.煤矿井外因火灾风险的灰类￣ＦＡＨＰ评价[Ｊ].安全与环境工程ꎬ２０１７ꎬ２４(４):８９￣９３.ＺＨＡＮＧＪＰꎬＹＡＮＧＸＷ.Ｒｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｅｘｏｇｅｎｏｕｓｍｉｎｅｆｉｒｅｂａｓｅｄｏｎｇｒｅｙｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ￣ＦＡＨＰ[Ｊ].ＳａｆｅｔｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１７ꎬ２４(４):８９￣９３. [１６]㊀徐阿猛ꎬ齐黎明.基于突变理论的马家沟矿煤与瓦斯突出过程研究[Ｊ].煤炭工程ꎬ２０１１(１２):７１￣７３.ＸＵＡＭꎬＱＩＬＭ.ＳｔｕｄｙｏｎｃｏａｌａｎｄｇａｓｏｕｔｂｕｒｓｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆＭａｊｉａｇｏｕＭｉｎｅｂａｓｅｏｎｃａｔａｓｔｒｏｐｈｅｔｈｅｏｒｙ[Ｊ].ＣｏａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１１(１２):７１￣７３.[１７]㊀袁文瑞.基于产业集群的工业园区竞争力研究[Ｄ].哈尔滨:哈尔滨工业大学ꎬ２００９.ＹＵＡＮＷＲ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｉｎｄｕｓ￣ｔｒｉａｌｐａｒｋｂａｓｅｄｏｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｌｕｓｔｅｒｓ[Ｄ].Ｈａｒｂｉｎ:Ｈａｒ￣ｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ２００９.[１８]㊀贾进章ꎬ董晓雷.基于模糊综合评价￣集值统计法的煤矿外因火灾危险性分析[Ｊ].安全与环境学报ꎬ２０１５ꎬ１５(２):１１￣１４.ＪＩＡＪＺꎬＤＯＮＧＸＬ.Ｆｕｚｚｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙｏｒｉｅｎｔｅｄｍｅｔｈｏｄｉｎａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｅｘｔｅｒｎａｌｃａｕｓｅｓｏｆｔｈｅｃｏａｌｍｉｎｅｆｉｒｅ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳａｆｅｔｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔꎬ２０１５ꎬ１５(２):１１￣１４.[１９]㊀闫明仁ꎬ张人伟ꎬ段汉文ꎬ等.煤矿外因火灾危险性的模糊综合评价[Ｊ].煤矿安全ꎬ２００９(６):９０￣９２.４６ ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷第６期Copyright©博看网. All Rights Reserved.。
火灾中的燃烧理论与火场模拟
火灾中的燃烧理论与火场模拟火灾是一种常见的灾害，对人们的生命财产安全造成了严重威胁。
了解火灾的发展过程以及燃烧理论对于预防和处理火灾具有重要意义。
火场模拟则是通过计算机技术模拟真实火灾场景，以便更好地研究火灾蔓延规律和应急处理措施。
本文将介绍火灾中的燃烧理论以及火场模拟的原理与应用。
一、火灾中的燃烧理论燃烧是物质在氧气条件下发生的剧烈氧化反应，通常伴随着明亮的火焰、高温和火光。
燃烧需要三个基本要素：燃料、氧气和起火源。
燃料可以是固体、液体或气体，氧气则是必需的氧化剂。
起火源可以是电火花、摩擦、热源等。
火灾发展过程可以分为点燃、燃烧蔓延和火势发展三个阶段。
在火灾现场，火焰的观察和燃烧物的特性分析对于了解火灾的原因和发展规律至关重要。
火焰的色彩、高度和形状可以反映燃烧物的性质，例如蓝色火焰通常表示燃烧物中有金属元素的存在。
燃烧物的热值和着火温度也会影响火灾的发展速度和火势大小。
因此，对燃烧物的研究和鉴定对于火灾预防和事故调查具有重要意义。
二、火场模拟的原理与应用火场模拟是通过计算机技术模拟真实火灾场景，以便更好地研究火灾的蔓延规律和应急处理措施。
火场模拟包括物理模型的建立、参数的收集与输入以及计算结果的分析与展示。
物理模型的建立是火场模拟的关键步骤之一。
模型需要准确地描述火灾现场的几何特征、物理特性和边界条件。
几何特征包括建筑物的平面布局和立面形态，物理特性则包括墙体、楼板和隔墙的材料和厚度等。
边界条件则包括火灾发生的位置和火势的发展方向。
通过精确建立物理模型，能够更真实地模拟火灾发展的过程。
参数的收集与输入是模拟的另一个重要环节。
模拟需要相关的物理参数和初始条件，例如材料的燃烧特性、火源的温度、湿度等。
这些参数的准确性和合理性对于模拟结果的精度与可靠性具有重要影响。
因此，需要通过实验或已有数据的分析来获取这些参数，并输入到模拟软件中。
计算结果的分析与展示是火场模拟的最终目的。
计算结果可以是火焰的高度、温度和速度等参数，也可以是火灾蔓延的路径、烟气的扩散范围等。
火灾现象与非线性(Ⅱ)—突变火灾学
火灾现象与非线性(Ⅱ)—突变火灾学
谢之康
【期刊名称】《中国矿业大学学报》
【年(卷),期】2000(29)5
【摘要】指出突变是引发火灾或使灾害扩大最重要的非线性机制之一 ,在火灾过程中大量存在 .阐述了突变火灾学的主要任务在于分析火灾系统中非连续性现象的突变机理 ,寻找火灾系统非连续性现象的控制途径 ,定性分析火灾系统动力学特性 ,及对火灾系统非连续性现象进行突变分类 .认为其它学科如物理学、化学、生物学、地学、天文学、灾害学乃至社会科学也可采用类似的方法建立相应的突变学分支学科和相应的突变分类方法 .从突变动力学观点分析了辐射控制下均温热爆炸系统的突变特性。
【总页数】4页(P445-448)
【关键词】非线性科学;火灾;热爆炸;突变火灾学;突变理论
【作者】谢之康
【作者单位】中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】X4;TD752
【相关文献】
1.建筑火灾中轰燃现象的突变动力学研究 [J], 翁文国;范维澄
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3.火灾闪燃现象突变模式之研究 [J], 唐云明;游家祝
4.突变理论应用于腔室火灾中的回燃现象 [J], 翁文国;范维澄
5.火灾现象与非线性——非线性火灾学(I) [J], 谢之康
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突变理论应用于腔室火灾中的回燃现象
突变理论应用于腔室火灾中的回燃现象
翁文国;范维澄
【期刊名称】《数学物理学报》
【年(卷),期】2002(022)004
【摘要】回燃是在通风受限的建筑火灾中,由于补充新鲜空气再次燃烧热烟气的现象.这种转捩现象是典型的突变行为.该文基于能量平衡方程建立了腔室火灾中回燃现象的简化数学模型,并利用突变理论建立了其突变拓扑空间函数方程,讨论了系统控制因子与工况状态之间的对应关系.结果表明回燃现象的突变形式是燕尾突变,并可依据其分岔集确定回燃现象的产生与否.
【总页数】7页(P564-570)
【作者】翁文国;范维澄
【作者单位】中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥,230026;中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,合肥,230026
【正文语种】中文
【中图分类】O389
【相关文献】
1.地下商业街火灾中回燃现象的初步研究 [J], 黄鹂;吕品
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4.地铁隧道火灾中回燃现象的试验研究 [J], 毛军;郗艳红;白光;樊洪明
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变权-突变级数在矿井火灾危险性评估中的应用
变权-突变级数在矿井火灾危险性评估中的应用
薛峰;李希建;徐恩宇;蔡俊杰
【期刊名称】《消防科学与技术》
【年(卷),期】2022(41)9
【摘要】为了更加全面地评估矿井火灾现场风险,提出AHP法、熵权法、变权理论和突变级数法相结合的矿井火灾风险综合评估方法。
该评估方法的主要思路是耦合主客观因素的AHP法与熵权赋权方法获取指标常权权重值,选取惩罚-激励型变权函数求解变权权重值,再结合引入皮尔逊相关系数改进后的突变级数法判定矿井火灾风险等级。
在现有评价矿井火灾危险性实例的基础上,从人、机、管理和环境4个方面建立矿井火灾风险评估体系;以贵州省青龙煤矿11613工作面采空区为例,选取16个主要影响因素进行火灾风险评估,评估结果为:总突变级数值0.7048,火灾风险为一般危险,并从人、机、环境、管理4个因素分别提出了一系列措施,以此降低矿井火灾危险性。
【总页数】5页(P1242-1246)
【作者】薛峰;李希建;徐恩宇;蔡俊杰
【作者单位】贵州大学矿业学院;复杂地质矿山开采安全技术工程中心;贵州大学瓦斯灾害防治与煤层气开发研究所
【正文语种】中文
【中图分类】X913.4;TD752
【相关文献】
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4.预先危险性分析在矿井内因火灾预防中的应用研究
5.变权和相对差异函数在建筑火灾风险评估中的应用
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煤矿事故中“安全流变-突变论”的研究
煤矿事故中“安全流变-突变论”的研究1序言在煤矿生产系统中，存在许多不安全的因素。
由于地质条件复杂，机电设备繁多，功率大小悬殊，性能要求甚高，往往引起了多种事故发生的可能性。
即使在高科技的今天，重、特大煤矿事故仍屡见不鲜。
长期以来，人们对事故的认识只停留在分散的、统计的和彼此缺乏联系的水平上，其后果总是事故前提心吊胆，事故后归纳整理。
这种状况远远不能适应煤矿生产现代化的发展要求，必须以一种全新的概念和方法来研究煤矿生产中的安全问题，对某一事故中安全与危险矛盾运动规律进行抽象和综合，提出一套完整的理论体系。
何学秋教授提出了灾害过程的安全流变-突变论，并初步建立了可以进一步量化的数学模型。
这一理论对煤矿事故的定性分析、定量研究和对事故机理的认识具有重要意义，并为事故的进一步分析提供了新的途径。
2安全流变-突变论的基本规律从辨证唯物主义的观点看，安全与危险这一矛盾存在于一切单位、一切系统、一切领域的全过程中，安全是相对的，不安全（危险）是绝对的。
任何事物的发生、发展到消亡是一个安全流变-突变过程。
某一事物一旦产生，在内、外因素的影响下，损伤就会出现，损伤速度梯度小于0，即如图1所示的oa段，oa段也可叫作适应段（成型段）。
随着时间的推移，经过关键点a后，损伤速度恒定，损伤速度梯度近似等于0，ab段为恒速破损段（成熟段）。
经过b点后，由于内、外因的作用，损伤出现加速。
损伤速度越来越快，损伤速度梯度大于0，损伤程度随时间也在不断聚变，当损伤量达到某个屈服点d后（承压界），事物发生安全突变，结果发生事故。
这样，就完成了事物从流变到突变的循环。
通过以上分析可以看出，a、b、d是三个关键点，在a点之前即oa段是事物由自身规律与外界条件相作用的适应阶段，速度梯度逐渐减小最终趋于0，损伤速度达到一稳定值。
人们在此段内，应尽量掌握速度规律，缩短适应期（成型期），尽早进入稳定工作阶段。
b点是损伤速度加速的转折点，通过改变影响它的因素，使b点前移或后置，使事物向有利于人类的方向发展，按常规考虑应延长ab段的有效长段，使事物发生安全突变前完成生产任务。
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突变论是 法 国数 学家 Ｒ ｎ ｈｍ于 ２ ｅｅＴ ｏ ０世 纪 ６ ０ 年代提 出 的一 种拓 扑学 理 论 ， 在 微 分 方 程 的定 性 是
理论 、 歧理论 、 分 奇点 理论 和拓扑学基 础上 创立 和发
收 稿 日期 ：０７０ －８ ２０ －８０
展起 来 的 ， 研究 自然 界 和人 类 社 会 中连续 的渐变 如 何 引起突 变 和飞跃 ， 能直接处 理不 连续 问题 引． 突变论 中包 含 ７种 基本 的突 变类 型 ： 折叠 型 、 尖
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第 ２ 卷第 ４期 ２
２ ７年 １ ００ ２月
电 力 科 学 与 技 术 学 报
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Ｖｏ ． ２ １２
ＮＯ ４ ．
Ｄｅ ． ２ Ｏ ７ ｃ Ｏ
突变 理 论在 火 灾轰燃 的应 用分 析
楼 波 ，陈昌明， 张小英
（ 华南理工大学 电力学院 ， 广东 广州 ５ ０４ ） １６ ０
摘 要 ： 为了介绍突变理论在火灾轰燃领域的应用， 论文以腔体为例， 描述了热平衡方程建立、 无量纲化、 微分同
胚转换 、 函数确立 、 势 二维空间的突变分 岔集及其分析等环节 ， 并对 尖点 突变和燕尾 突变模型 的应用 作了分析。燕
尾突变模型中包含三个控制变量 ： ， Ｗ， ， 比尖点 突变模型多一个 ， 模拟计算得 出的轰燃热 烟气层温度与 实际情况
更相符 ， 能很好解释腔体火灾 突变现象．
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｒ ｅ ｏ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｔ ｅ ａ ｐ ｉａ ｉｎ ｏ ａａ ｔｏ ｈ ｈ ｏ ｙ ｉ ｅ ｆｅｄ ｏ ｒ ｓ ｓｅ ，ａ ｃ ｍ— ｓ ｒ ｃ ：ｎ ｏ ｄ ｒｔ ｎｒ ｄ ｃ ｈ ｐ ｌｃ ｔｏ ｆｃ ｔ ｓ ｐ ｅ ｔ ｅ ｒ ｎ ｔ ｌ ｆｆ ｅ ｄｉａ ｔｒ ｏ ｒ ｈ ｉ ｉ
关键Βιβλιοθήκη 词： 突变理论 ； 火灾 ； 轰燃 ； 尖点突变 ； 燕尾突变
中图分类号 ： ２． ｘ９８７
文 献标识码 ： Ａ
文章编号 ：６３ １０ ２０ ）４ ０５０ １７－ ４ （０７ ０－ ４－ ９ ０ ５
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｌ ｓｓ ｏ ａ ａ ｔ ｏ ｈｅ ｔ ｏ ｙ ｉ ｈ ｌ ｄ ｏ ｒ ｓ ｓ ｅ ｌ ｔｏ ｎａ ｙ ｉ ｆｃ ｔ ｓ ｒ ｐ ｈｅ ｒ ｎ ｔ ｅ ｆ ｅ ｆ ｆ ｅ ｄｉａ ｔ ｒ ｃ ｉ ｉ