状态调节对材料热解特性参数的影响研究
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04020
6080100120140160180200220
200
400600
800
热释放速率/k W
调湿前调湿后
20103040
50200
400600
800
试验时间/s
总放热量/M J
调温前调湿后
图2胶合板总放热量
第二阶段,随着热辐射效应的逐渐积累,试样表面炭化层开始热解,使更多的氧气进入板材内部,燃烧程度由弱渐强,热释放速率增加。此阶段高含水率试样的热释放速率始终低于低含水率试样,即燃烧发展较慢,板材的热解深度相对较低。随着外部热辐射的持续烘干作用,板材试样的实时含水率差别逐渐削弱,而高含水率试样由于试验前期水分抑制燃烧而剩余更多的可燃物质开始逐渐发挥作用,热释放速率在350s 后仍能保持较高增长,出现最大值约200kW/m 2后迅速下降,而该时刻低含水率试样由于可燃物质早已消耗殆尽,热释放速率曲线提前进入下行通道。
50100150220200
100
400300600
500
700试验时间/s
热释放速率/k W
调湿前调湿后
20103040
50200
400600100
300500
700
试验时间/s
总放热量/M J
调湿前调湿后
图4胶合板总放热量
炭化层在180s 后开始分解,较30kW/m 2试验提前。下部未燃烧板材逐渐失去炭化层的保护效应后燃烧进入第二阶段。第二阶段中高含水率试样的热释放增速有所减缓,峰值约170kW/m 2,而低含水率试样的对应峰值约205kW/m 2,二者相差近20%。笔者认为出现上述偏离的原因在于,高含水率试样内部水分含量一定程度上抑制了炭化层的分解速度,阻碍了氧气与可燃物质的直接接触,而低含水率试样表面炭化层的分解速度更快氧气更容易透过松散的炭化层而与木材直接接触形成助促进热释放速率的上升。
总放热量曲线中,180s 前两种试样热量积累速度几
9070503010
170
150130110300100600500800700900
试验时间/s
F I
G R A /W /s
2004000.2 高湿度0.4 高湿度0.2 低湿度0.4 低湿度
2134567200400700100300500900
600800试验时间/s
总放热量/M J
高湿度低湿度
图7
调节前垂直燃烧试样A
图8
调节后垂直燃烧试样A
图9
调节前垂直燃烧试样B
图10
调节后垂直燃烧试样B
结论
50 mm
m
m
5
140 mm