清华大学学报(自然科学版)

作者：胡洁, 张清元, 王晓天, 赵金龙, 黄弘

单位：1. 中国矿业大学北京应急管理与安全工程学院 北京 100083,2. 民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室 广汉 618307,3. 中国天辰工程有限公司 天津 300232,4. 清华大学 公共安全研究院, 北京 100084

关键词：低气压,航空煤油池火,燃烧速率,火焰高度,辐射占比

基金：应急管理部消防救援局重点研发项目(2022XFZD04),中央高校基本科研业务费项目(2023JCCXAQ05)

液体燃料火灾是高原地区常见的事故类型之一, 对高原地区的液体燃料储运安全造成了严重威胁。该文通过开展低气压条件下不同油池直径(燃烧尺度)的航空煤油池火实验, 探究了全过程的燃烧行为, 分析了燃烧速率、火焰高度、火焰辐射占比随燃烧尺度的变化规律。研究表明：相同直径的油池中, 处于低气压条件下的航空煤油在稳定燃烧阶段的燃烧速率低于常压条件下的(前者约为后者的0.58), 且火焰与油品表面之间的辐射和对流反馈低于常压下的值, 并由此推导出了燃烧速率计算模型。由于空气密度的降低, 低气压条件下的火焰高度高于常压下的, 基于火焰卷吸理论建立了低气压条件下航空煤油无量纲火焰高度预测模型。火焰辐射占比随油池直径的增加缓慢降低, 且相同直径的油池中低气压条件下的辐射占比低于常压条件下的, 这主要是因为燃烧时碳烟颗粒的减少。研究结果丰富了低气压条件下大尺度航空煤油油池火实验数据, 对于保障高原地区航空用油安全具有实际意义。

来源：2025年第4期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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