对火场蔓延趋势的初步研究

荷 载 几 何 分 布 的 限 制 ， 预 测 模 型 中也 应 该 有 几 何 边 界 在
的限 制 。为 此 ， 必 须 定 义 边 界 条 件 ： 燃 料 平 面 方 向 还 在
边界处 ， Ｕ 一０ Ｕ ０ 在 燃 料 平 面 ｙ方 向边 界 处 ， ， ≠ ； Ｕ ≠ ０， Ｕ 一０ 在 燃 料 平 面 的 四角 ， ； Ｕ 一０， Ｕ 一 ０ 。火 焰 蔓 延 过程 中 ， 同层 燃 料 平 面 ｚ、 在 Ｙ方 向 的蔓 延 呈 单 向性 的 ， 到
火 灾 荷 载 分 布 不 均 匀 的情 况 ， 可 以分 区 域 分 别 计 算 每 则 个 区 域 在 同一 时 刻 的 火 场 边 界 位 置 ， 综 合 确 定 整 个 火 再 场 边 界 的位 置 。对 于 完 全 混 乱 的 情 形 ， 样 只 有 按 时 问 同 顺 序 逐 点 计 算 火 场 边 界 各 点 的位 置 。
火 场 内 的具 体 位 置 。 对 火 灾 荷 载 均 匀 分 布 ， 都 是 均 网
匀 的情 况 ， 以通 过 确 定 某 时 刻 火 焰 在 ｚ、 两 个 方 向蔓 可 延 的最 远 点 确 定 火 场 边 界 的位 置 。连 接 两 个 某 时 刻 的 最
远 点 就 可 以 确 定该 时 刻火 场边 界 在 火 场 内 的位 置 。对 于
时 间顺 序 逐 点 计 算 不 均 匀 的移 动 网格 Ｃ；的情 况 ， ． ， 当火 焰 蔓 延 相 同 时 间 间 隔 时 ， 各 点 形 成 的火 场 边 界 相 连 叠 加 ， 将 才 能 得 到整 个 火 场 的边 界 长度 。
通 过 上 述 方 法 ， 以 确 定 不 同 时 刻 整 个 火 场 边 界 在 可
达燃 料 边 界 时 ， 焰 不 能 继续 向 外 蔓 延 ， 停 止 计 算 。 同 火 则 理 ， 各 平 面结 构 的转 折 点 也 可 以单 独 给 出边 界 条 件 。 对 着火点的位置对火 场蔓延 形式 有决 定性 的影 响 ， 如 图 ９和 图 １ ０所 示 ， 以将 在 火 场 平 面 的 一 角 起 火 的情 况 可
模 型 最 核 心 的 指 标 是火 焰 蔓延 速 度 ， 者 通 过 实 验 测 定 ， 笔 作 为 已知 量 提 出 。火 焰 蔓 延 速 度 的 确 定 不 仅 涉 及 可 燃 物 本 身 的燃 烧 特 性 ， 涉 及 燃 料 组 团 之 间 的 引 燃 特 性 以 及 还 建 筑 空 间形 式 与 通 风 状 况 ， 含 了 建 筑 空 间 内 燃 料 燃 烧 包 过 程 中 的点 燃 、 射 、 流 等 复 杂 因 素 ， 需 要 进 一 步 开 辐 对 还
网格 的大 小 却 是 由火 焰 在 两 个 蔓 延 方 向上 的速 率 所 决 定
的 ， 能 是 正 方 形 ， 时 Ｕ 一Ｕ 也 可 能 是 矩形 ， 时 Ｕ 可 此 此
≠ Ｕ
如 果 建 筑 平 面 内 的 火 灾 荷 载 呈 不 均 匀 分 布 ， 各 个 则 平 面 网格 Ｆ（ ， ） 可 燃 物 的 燃 烧 特 性 不 同 ， 造 成 其 ｉ 内 将 ｃ：点 的 火 蔓 延 特 征状 况 特 征 量 ｕ 和 Ｕ 不 同 ， ． ， 因此 应 采 用 不 均 匀 的 网格 划 分 火 场 。此 时情 况 将 变 得 非 常 复 杂 ， 需 要 在 不 均 匀 的 平 面 网 格 Ｆ（ ， ） ， ｉ 内 由着 火 点 开 始 ， 依
展研 究 。最 终 的研 究 目的是 确 定 火 场 在 任 一 时 刻 的 涉 火 面 积 和燃 烧 所 释 放 的 热 量 ， 演 和 预 测 整 个 火 场 的 发 展 推
情况 。
参考文献 ：
［ ］王喜 世 ，廖 光 煊 ， 维 澄 ，等 ．静 止 环 境 中可 燃 固 体 表 面 火 蔓 延 特 １ 范 性 的 实验 研 究 口］ ．火 灾 科 学 ，１９ ，７ １ ：１ —２ ． ８ （） ４ ９ １ ［ ］谢 之 康 ，张和 平 ．大空 间公 用 建 筑 火 灾 积 木 式 多 功 能 火 蔓 延 特性 实 ２ 验 台 的研 制 口］ ．火 灾 科 学 ，１９ ，８ １ ：３ —４ ． ９ （） ９ ５ ９ ［］廖 曙 江 ， 真 国 ，付 祥 钊．大 空 间建 筑 物 内扩 展 型 火 源 的燃 烧 试 验 ３ 林
３ 结 束 语
从 研 究 火 场 蔓 延 趋 势 的 角 度 看 ， 据 建 筑 火 灾 荷 载 根
分 布情 况 ， 用 燃 料 网 格 模 型 ， 对 不 同 的 着 火 源 部 位 ， 采 针
可 以初 步 了解 火 场 蔓 延 趋 势 ， 火 场 发 展 方 向 、 场 边 界 对 火 随时间的变化和火 场面积 的大小 都可 以进行 初步 预测 。
０ 为着 火 点 坐 标 ；一０为 着 火 点 起 始 计 算 时 刻 。 ） 当火 场 的 火 灾 荷 载 分 布 均 匀 且 燃 烧 特 性 稳 定 时 ， 火
焰 在 两 个 方 向 的 蔓 延 速 度 也 是 恒 定 的 。理 论 上 ， 相 同 在
以求 得 不 同时 刻 整 个 火 场 的 面 积 ， 知 道 有 多 少 可 燃 物 就
涉 火 。对 建 筑 立 体 火 灾 的 发 展 ， 上 一 层 火 场 被 下 一 层 即 引燃 后 的重 复 ， 火 场 在 时 间和 空 间 上 的 延 续 ， 以通 过 是 可 叠加 计 算 得 到整 体 建 筑 火 灾 发 展 蔓 延 的状 况 。
的 时 间 间 隔 内 ， 动 网格 也 是 均 匀 的 ， 时 Ｍ： Ｎ。但 是 移 此
从 上 述 分 析 可 以 看 出 ， 元 网 格 内 可 燃 物 的 燃 烧 特 单
性 是 决 定 火 焰 蔓 延 方 向 、 率 和 整 个 火 场 面 积 的 关 键 因 速 素 。如 果每 个 单 元 格 内 的 可 燃 物 燃 烧 特 性 不 同 ， 造 成 将 整 个 火 场 的边 界 不 连 续 ， 场状 况 将 相 当混 乱 。 火 在 实 际 火 场 中 ， 场 面 积 受 建 筑 防 火 分 隔 物 或 火 灾 火