火災可燃物熱解動力學研究.pdf

1、可燃物的熱解失重過程,為引發可燃物的著火以及隨后的火蔓延過程提供必要的揮發性燃料.因此,從某種意義上講,熱解行為對著火過程是否發生,以及著火發生后火蔓延過程是否能夠得以維持,均起著關鍵作用.本文首先對可燃物熱解動力學研究現狀和熱解動力學模型研究進展進行了綜述.在此基礎上,本文主要從試驗和模型兩大部分來開展研究的.在試驗部分,本文選取大量生物質及紡織品為樣品,以其熱解反應失重動力學過程為研究對象,深入研究了影響樣品熱重分析試驗的幾個主要參

2、數:升溫速率、樣品粒徑和試樣量對熱解過程的影響,結果表明升溫速率的影響較大,而樣品粒徑和試樣量對結果幾乎無影響.接下來,本文對由于試驗氣氛及樣品種類的不同而造成的樣品熱解特性的差異進行了深入分析,描述和總結了各類樣品不同氣氛下的熱分解失重動力學特性.針對實際火災中可能出現的復雜環境變化,本文進行了熱天平上模擬實際火場變工況熱解動力學研究,對各復雜工況下樣品的熱解動力學特性進行了合理的解釋.同時,通過熱天平和紅外光譜儀聯用,定性分析各類典

3、型樣品在設定的試驗條件下的熱解氣相產物.發現不同樣品熱解產物光譜圖有較大的差異.在模型方面,本文通過研究可燃物熱解過程的行為和規律,建立了適用于各類材料的熱解失重動力學模型,基于常見的單組分全局模型存在的缺點,提出了生物質的多組分熱裂解動力學模型,將生物質的組分特性反映到動力學中去,為著火和火蔓延過程的模擬提供可靠的化學動力學描述.此外,本文還對動力學參數的補償效應進行了初步研究.動力學補償效應的本質目前仍很不清楚,本文的研究結果有助于