两种含水率水稻堆垛的着火与蔓延燃烧特性实验研究

发布时间：2022-01-21 19:48

　　粮食安全事关国计民生,近年来粮仓火灾多发,对于粮食火灾安全的基础性研究,显得愈加迫切。基于自主设计的贯穿气流条件下的散粒堆垛引燃与蔓延燃烧特性研究实验平台,针对两种含水率水稻,在不同贯穿气流条件下,开展了引燃与内部蔓延燃烧特性研究。结果表明,水稻含水率对其燃烧特性具有重要影响,即,对于13%含水率水稻,采用高温电热细棒插入堆垛内进行引燃45 min,并未引燃;然而,对于3%含水率水稻,仅引燃4 min,堆垛即形成迅速剧烈蔓延燃烧,中心区域燃烧温度高达1 200℃,最大蔓延速度约0.8 cm/s,引燃前的最大升温速率约200℃/min。此外,结果还表明,贯穿气流条件下,远离中心区域的四周水稻升温较慢且剩余一些最终未引燃,水稻堆垛内部主要呈向下且不断扩大的蔓延燃烧特征。最后,13%含水率水稻被灼热引火源作用结束后形成的碳化圈大小表明,机械通风气调作用对于灼热源的引燃作用具有一定的抑制作用。 

【文章来源】：火灾科学. 2020,29(01)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

贯穿气流条件下粮食堆垛引燃与

由图2(a～c)可见,对于未被引燃的含水率13%的水稻,电热细棒周围的碳化圈直径随着贯穿气流速度的增大而减小。表2给出了各工况条件下的最终质量损失,由前3个工况结果可见,对于13%含水率的水稻堆垛,在45 min的引燃作用下,贯穿气流越大,形成的最终质量损失越小。表2 各工况实验中水稻引燃与燃烧最终质量损失Table 2 Mass loss for rice ignition and combustion under different experimental conditions 工况 最终质量损失(g) 1 14.8 2 5.6 3 3.1 4 471.6

图3给出了3%含水率水稻引燃与蔓延燃烧过程中的质量损失及质量损失速率曲线,相应的,图4给出了其燃烧过程中典型时刻的表面燃烧状态图。由图3可见,该水稻堆垛被高温热源引燃后,质量损失速率不断增大,表明水稻的蔓延燃烧不断增长,在约第37 min达到最大质量燃烧速率,即,25.5 g/min。此外,由图4所示水稻表面燃烧图片序列也可见,水稻堆垛被引燃后,燃烧区域不断扩大,火焰高度也不断增加,从37 min开始,表面火焰开始减弱,逐渐进入衰减和熄灭阶段。水稻燃烧熄灭后,燃烧盘四围边角处明显有剩余粮食未着火燃烧。图4 3%含水率水稻引燃与蔓延燃烧过程

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3600852