輻射強(qiáng)度和含水率對棉花燃燒特性影響的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、棉花是與國計(jì)民生有關(guān)的戰(zhàn)略物資，在國防、醫(yī)藥、紡織等領(lǐng)域有著重要的用途。由于棉花具有疏松多孔、燃點(diǎn)低等特點(diǎn)，火災(zāi)危險(xiǎn)性極大，很容易發(fā)生自燃和陰燃，而棉花庫是棉花最為集中的地方，發(fā)生陰燃或者自燃后，不容易被發(fā)現(xiàn)，并且很容易轉(zhuǎn)化成明火，燃燒猛烈，蔓延迅速，導(dǎo)致大面積燃燒，甚至爆炸，不僅會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會對社會穩(wěn)定、人員安全及棉花產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展造成不利的影響。
　　 多年來，國內(nèi)外專家學(xué)者們對棉花火災(zāi)的研究主要集中在纖維材料的熱

2、解和炭化的機(jī)理以及陰燃向明火轉(zhuǎn)變等系列問題，但專門針對原材料棉花燃燒特性的研究還很少，本文就是利用錐形量熱儀來研究棉花燃燒特性，為發(fā)展棉花庫火災(zāi)探測技術(shù)提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
　　 考慮棉花庫火災(zāi)發(fā)生的原因主要有自燃和外部引燃兩大類，而與這兩種原因最直接有關(guān)的因素就是棉花庫環(huán)境濕度和外界輻射強(qiáng)度，同時(shí)注意到棉花發(fā)生火災(zāi)都會存在陰燃和明火燃燒兩種燃燒形式，因此本文選取外界輻射強(qiáng)度和含水率兩種影響因素作為出發(fā)點(diǎn)，對比分析了明火燃燒和陰燃

3、燃燒火災(zāi)特征參數(shù)。
　　 論文開展了棉花熱輻射引燃實(shí)驗(yàn)，得到不同含水率棉花發(fā)生陰燃和明火燃燒的最低輻射強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)還分別測得了棉花陰燃和明火燃燒的引燃時(shí)間、熱釋放速率、質(zhì)量損失速率以及CO和CO2生成率，并進(jìn)行了詳細(xì)的分析，結(jié)果表明:引燃時(shí)間隨著輻射強(qiáng)度的增加而減小，隨著含水率的增加而增加，且引燃時(shí)間的平方根倒數(shù)與輻射強(qiáng)度成線性關(guān)系，由此推導(dǎo)出棉花引燃的臨界輻射強(qiáng)度，與輻射引燃實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致;無論是明火還是陰燃燃燒，熱釋放速率、質(zhì)量

4、損失速率均隨著輻射強(qiáng)度的增加而增加，隨著含水率的增加而減小，且含水率在高輻射強(qiáng)度作用下對熱釋放速率和質(zhì)量損失速率的峰值影響比低輻射強(qiáng)度作用下的影響大，但峰值出現(xiàn)的時(shí)間隨著輻射強(qiáng)度的增加而減小，隨著含水率的增加而增加;明火燃燒CO平均生成率隨著輻射強(qiáng)度的增加而減小，CO2平均生成率隨著輻射強(qiáng)度的增加而增加，陰燃燃燒CO和CO2平均生成率隨著輻射強(qiáng)度的增加而增加，而無論是明火燃燒還是陰燃燃燒，CO和CO2平均生成率均隨含水率的增加而增加。<