應(yīng)能源和燃燒領(lǐng)域國(guó)際著名期刊Progress in Energy and Combustion Science(PECS)的邀請(qǐng),火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室胡隆華研究員和方俊副研究員近期發(fā)表了題為“Pool fire dynamics: Principles, models and recent advances” 的長(zhǎng)篇綜述論文。
該綜述論文綜合胡隆華研究員和方俊副研究員十五年來(lái)在池火方面的研究成果,以及國(guó)際上一些重要的研究突破,全面總結(jié)、歸納了池火擴(kuò)散燃燒和火災(zāi)動(dòng)力學(xué)行為的基礎(chǔ)理論、模型和新的進(jìn)展,以及環(huán)境風(fēng)、低壓、受限邊界等不同環(huán)境條件對(duì)池火行為的影響機(jī)制,并對(duì)池火研究提出了新挑戰(zhàn)和未來(lái)展望。
低動(dòng)量凝聚相固體、液體以及氣相可燃物火災(zāi)都可以稱(chēng)為“池火(pool fire)”,一直以來(lái)都是火災(zāi)和燃燒領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題之一,涉及到流體標(biāo)量場(chǎng)混合輸運(yùn)、燃燒化學(xué)反應(yīng)與熱質(zhì)傳遞的復(fù)雜耦合。十五年來(lái),胡隆華研究員和方俊副研究員團(tuán)隊(duì)聚焦池火擴(kuò)散燃燒與火災(zāi)動(dòng)力學(xué)行為(圖1),針對(duì)燃燒速率與熱反饋機(jī)制、卷吸行為與火焰形貌特征參數(shù)、碳煙生成與火焰輻射的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題,開(kāi)展了系統(tǒng)性的基礎(chǔ)研究:揭示了環(huán)境風(fēng)、低壓等環(huán)境條件下池火熱反饋主控機(jī)制轉(zhuǎn)變、尺度效應(yīng)以及燃燒速率的非線性演化規(guī)律[Combust. Flame 201 (2019) 93-103, 160 (2013) 295-306, 158 (2011) 586-91; Proc. Combust. Inst. 36 (2017) 3089-96, 35 (2015) 2511-18, 34 (2013) 2591-98.],量化表征了側(cè)墻、頂棚等受限邊界和開(kāi)放空間條件下湍流擴(kuò)散池火的卷吸差異機(jī)制[Proc. Combust. Inst. 38 (2021) 4505-13, 38 (2021) 4561-68, 37 (2019) 3879-87, 36 (2017) 2995-3002.],并建立了不同環(huán)境條件下火焰拉伸尺度與形態(tài)、邊界層貼地行為、火焰不穩(wěn)定性特征參數(shù)的表征模型 [Combust. Flame 205 (2019) 422-33, 162 (2015) 1095-103; Proc. Combust. Inst. In press: 10.1016/j.proci.2022.09.038, 36 (2017) 3105-12, 36 (2017) 2979-86.], 揭示了環(huán)境風(fēng)、低壓條件下池火煙點(diǎn)、碳黑體積分?jǐn)?shù)與火焰近/遠(yuǎn)場(chǎng)輻射特性演變規(guī)律,構(gòu)建了池火輻射分?jǐn)?shù)理論模型 [Combust. Flame 202 (2019) 243-51; Fire Saf. J. 112 (2020) 102949; Fuel 245 (2019) 247-52.]。針對(duì)池火擴(kuò)散燃燒和火災(zāi)動(dòng)力學(xué)行為,胡隆華研究員與方俊副研究員已在國(guó)際燃燒領(lǐng)域兩大知名期刊Combustion and Flame和Proceedings of the Combustion Institute發(fā)表論文24篇,胡隆華研究員受邀在第12屆國(guó)際火災(zāi)安全科學(xué)大會(huì)(2017,IAFSS)、第8屆火災(zāi)和爆炸危害國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議(2016,ISFEH)作大會(huì)報(bào)告。
圖1 池火擴(kuò)散燃燒與火災(zāi)動(dòng)力學(xué)