锥形量热仪数据和火灾的关系

火灾科学界对锥形量热仪数据的解释几乎没有共识。所有的火灾都是不同的,单一的火灾场景或火灾测试永远不会涵盖整个火灾类型和相应的火灾行为,以下部分是讨论锥形量热法的基础。

火灾在其热量和质量转移方面存在重大差异,由施加的热通量、温度、长度尺度和通风等特征定义(如下图 ),锥量对应灰色部分。

火灾的行为可以分为三个阶段:

• 点火:先导点火是火焰燃烧的开始,其特点是点火源(火焰、香烟、灼热丝等)、小长度刻度 (cm)、点火温度范围内的环境温度 (600–700 K) ,和高通风。

• 发展中的火灾:在火灾发展的这个阶段发生的持续燃烧燃烧的特点是外部热通量(大约 20-60 kW/m-2)、更大的长度尺度(dm 到 m)、环境温度高于点火温度( 700–900 K),并持续高通风。

• 完全发展的火灾:火灾发展的倒数第二阶段的特点是外部热通量高(>50 kW/m-2)、长度尺度>m、环境温度高于自燃温度(>900 K)和低通风量。

归根结底,大多数火灾科学以及大多数防火测试都集中在特定的保护目标上,这是有充分理由的。常见的保护目标包括防止持续着火、限制火势蔓延或充当防火屏障。大多数更完善的火灾测试都试图模拟特定的真实火灾场景并监控该场景中特定样本的特定火灾风险或危害,而不是确定材料的特性。此外,样本在火灾或火灾测试中的反应方式可能会对整体火灾情景产生重大影响。因此,可以提出三点一般性意见:

 • 比较不同火灾试验中的火灾行为是困难的。准确的预测经常失败,因为不同的材料特性决定了不同场景下的性能。然而,粗略的相关性或仅限于特定材料类别的相关性已经成功。

• 放大和缩小比例是火灾科学中的一个关键挑战,因为长度比例起着如此突出的作用。通常,简单的经验方法无法令人满意地预测火灾行为;特别是尝试跨越多个数量级的长度尺度

• 组件属性和“固有”材料属性之间的相互作用是复杂多变的。


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