[發(fā)明專利]一種間隔式可燃物水平最佳防火間距的確定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811375044.7
• 申請(qǐng)日: 2018-11-19
• 公開（公告）號(hào): CN109492314B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安偉光;叢鈺洲;殷向偉;梁凱;蔡明倫;李松;羅中正
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 北京淮海知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32205
• 代理人: 張旭

本發(fā)明公開了一種間隔式可燃物水平最佳防火間距的確定方法，(1)建立非連續(xù)水平火蔓延發(fā)展模型：在火蔓延過程中，可燃物包括三個(gè)部分：已燃區(qū)、熱解區(qū)和預(yù)熱區(qū)；設(shè)火焰已蔓延至前一可燃物體的邊緣部分，此時(shí)選取預(yù)熱區(qū)作為間隔可燃物的對(duì)象進(jìn)行能量平衡分析，得出間隔可燃物接收到的總熱流公式；(2)確定不同水平間距的點(diǎn)燃時(shí)間；將步驟(1)確定的總熱流公式代入點(diǎn)燃時(shí)間t_ig的計(jì)算公式；(3)設(shè)定點(diǎn)燃時(shí)間等于有效加熱時(shí)間，通過步驟(2)的點(diǎn)燃公式利用反推法或迭代法確定不同可燃物的水平最佳防火間距。本發(fā)明能確定各種可燃物之間的最佳防火間隔，從而在火災(zāi)發(fā)生時(shí)降低火蔓延的范圍及速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可燃物的防火方法，具體是一種間隔式可燃物水平最佳防火間距的確定方法。

背景技術(shù)

火災(zāi)是日常生活中的主要災(zāi)害之一，現(xiàn)代學(xué)者開始逐漸深入對(duì)火災(zāi)尤其是火蔓延的研究之中。火蔓延本質(zhì)上可以分為兩大類情況，一類是連續(xù)型的火蔓延，物體本身并不間斷，從一頭蔓延至另一頭來(lái)進(jìn)行分析(即研究一個(gè)可燃物然后的火蔓延情況或者是多個(gè)可燃物相互無(wú)間隔的排列，其中一個(gè)可燃物燃燒后的火蔓延情況)，根據(jù)研究情況可進(jìn)行相應(yīng)的防火處理；另一類則是非連續(xù)性火蔓延，兩個(gè)可燃物體之間存在間隔(即存在非燃燒物體或空氣)，若間隔較近的話，此時(shí)在其中一個(gè)可燃物體燃燒后火焰也可能會(huì)從該可燃物體通過間隔蔓延至另一個(gè)可燃物體，目前對(duì)這種情況還未深入研究，在真實(shí)的火災(zāi)場(chǎng)景中，這種火蔓延也時(shí)常存在，如果能有效降低間隔可燃物的火蔓延情況，能大大降低火災(zāi)的嚴(yán)重程度，也能延遲火災(zāi)蔓延的速度。如臥室中床和旁側(cè)柜子的水平間隔、地毯和地毯或者倉(cāng)儲(chǔ)物流中紙箱的間隔甚至連隧道中多輛車駐車的間隔，這些都是可能發(fā)生非連續(xù)性火蔓延的場(chǎng)景。雖然為了防止可燃物之間的間隔式火蔓延的發(fā)生，可以通過將相鄰可燃物之間的間隔不斷加大的方式進(jìn)行防護(hù)，但是由于許多場(chǎng)景中的空間是有限的，如上述臥室中的床與柜子之間的間隔，也就是說(shuō)臥室中的床與柜子之間間隔不能無(wú)限增加，因此如何確定各種可燃物之間的最佳防火間隔(即能滿足防火需要的最小距離)是本行業(yè)亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種間隔式可燃物水平最佳防火間距的確定方法，能確定各種可燃物之間的最佳防火間隔，從而在火災(zāi)發(fā)生時(shí)降低火蔓延的范圍及速度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種間隔式可燃物水平最佳防火間距的確定方法，具體步驟為：

(1)建立非連續(xù)水平火蔓延發(fā)展模型：本火蔓延模型采用熱理論模型，在火蔓延過程中，可燃物包括三個(gè)部分：已燃區(qū)、熱解區(qū)和預(yù)熱區(qū)；設(shè)火焰已蔓延至前一可燃物體的邊緣部分，此時(shí)選取預(yù)熱區(qū)作為間隔可燃物的對(duì)象進(jìn)行能量平衡分析；間隔可燃物與外界的能量交換包括如下方式：

A、來(lái)自火焰的對(duì)流和輻射熱通量

B、間隔可燃物向新鮮燃料的固相熱傳導(dǎo)通常我們認(rèn)為遠(yuǎn)離間隔可燃物以外的固相溫度T隨x方向幾乎不再變化，即故間隔可燃物向遠(yuǎn)方新鮮燃料的固相熱傳導(dǎo)確定為0；

C、固體表面的輻射熱損失由于輻射熱損失要遠(yuǎn)小于火焰?zhèn)鬟f給固體表面的熱通量故對(duì)輻射熱損失設(shè)為0；

綜上所述，間隔可燃物接收到的總熱流其公式表述為：

其中：為火焰對(duì)間隔可燃物的對(duì)流熱通量，為火焰對(duì)間隔可燃物的輻射熱通量；通過計(jì)算和得出間隔可燃物接收到的總熱流；

(2)確定不同水平間距的點(diǎn)燃時(shí)間；將步驟(1)確定的總熱流公式代入如下點(diǎn)燃時(shí)間t_ig的計(jì)算公式中：