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科研进展

2022年11月15日
中国科大在Progress in Energy and Combustion Science发表建筑外立面火溢流的长文综述

应能源和燃烧领域国际综述类期刊Progress in Energy and Combustion Science邀请,中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室胡隆华研究员课题组近期发表了题为“Fundamentals of window-ejected fire plumes from under-ventilated compartment fires: Recent progresses and perspectives”的长篇综述论文。该论文结合胡隆华研究员课题组十五年来在建筑外立面火溢流行为的研究成果和国际研究动态,总结、归纳了不同边界条件下建筑火溢流的动力学演化规律与理论,并对建筑外立面火溢流行为研究进行了未来展望。

图1 建筑外立面火溢流基础科学问题

建筑外立面火灾安全是国际火灾科学前沿与重要挑战,外立面开口火溢流,是火灾由室内向室外发展的重要转变,是火灾科学经典问题之一。十五年来,胡隆华研究员课题组聚焦建筑火溢流动力学机制与演化规律(图1),针对火溢流基础理论的三个关键科学问题:腔室火灾演化、开口火焰溢出临界、火溢流特征参数演化规律,开展了系统性研究:揭示了环境风、通风不足等条件下腔室火灾的复杂燃烧、火焰扩展及温度非均匀性演化规律[Combust. Flame 230 (2021) 111442, 208 (2019) 235-245; Proc. Combust. Inst. 36 (2017) 2955-62, 37 (2019) 3869-77, 37 (2019) 3879-87, in press: doi.org/10.1016/j.proci.2022.07.174.],提出了火焰间歇性溢出行为的“双判据”机制 [Combust. Flame 159 (2012) 1178-84.],揭示了火溢流的火焰高度、振荡频率、温度等特征参数演化规律[Proc. Combust. Inst. 38 (2021) 4485-93; Int. J. Heat Mass Tran. 55 (2012) 93-101.],建立了双开口火溢流的火焰融合临界和火焰尺度模型[Proc. Combust. Inst. 35 (2015) 2615-22, 37 (2019) 3909-17.],揭示了火溢流在侧墙、竖直(倾斜)墙面、上悬窗[Fire Saf. J. 70 (2014) 14-22, 71 (2015) 248-256;Proc. Combust. Inst. in press: doi.org/10.1016/j.proci.2022.07.210.]等限制条件下的演化行为,量化了高原低压和平原常压环境下的火溢流卷吸差异,建立了耦合环境气压的火溢流特征参数模型[Int. J. Heat Mass Tran. 55 (2012) 5642-49, 56 (2013) 119-126.];建立了环境风作用下火溢流形态尺度[Combust. Flame 220 (2020) 312-327; Proc. Combust. Inst. 37 (2019) 3859-67.]与温度分布模型 [Proc. Combust. Inst. 38 (2021) 4495-4503; Fire Technol. 55 (2019) 903-913.],揭示了火溢流在环境风作用下城市街谷内的大尺度涡旋输运特征[J. Hazard. Mater. 166 (1) (2009) 394-406; Civil Eng. Manag. 21 (4) (2015) 459-469.]。针对腔室火灾及外立面火溢流,胡隆华研究员课题组已在燃烧领域期刊Combustion and FlameProceedings of the Combustion Institute发表论文22篇。

中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室博士后孙协鹏为该论文第一作者,胡隆华研究员和唐飞特任研究员为该论文的共同通讯作者,该工作也得到国家基金委、科技部、中科院以及安徽省的支持。

Progress in Energy and Combustion Science期刊创刊于1974年,是能源与燃烧领域的国际著名期刊。自创刊至今近50年,以中国科研机构为通讯(或第一)单位在该刊物上发表论文数仅40余篇。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360128522000466


(火灾科学国家重点实验室、科研部)

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