飞火是使森林火灾跳跃式快速蔓延的主要原因,而火旋风是远距离飞火的重要来源。当前对火旋风环境中飞火现象的研究不足,限制了我们对远距离飞火现象的认识。按照预期计划,本项目系统研究了飞火颗粒的热解燃烧行为及飞火颗粒在火旋风环境中的运动行为。项目实地考察了我国东北大兴安岭地区,采集了与飞火现象密切相关的典型森林可燃物,揭示了其热解及燃烧规律,定量分析了飞火颗粒热解燃烧过程对其在火旋风中运动规律的影响。在火旋风实验台上,测量了火旋风流场结构,实验揭示了飞火颗粒在火旋风底部边界层、火焰区、羽流区等不同区域的运动规律。结合运动力学方程,建立了飞火颗粒在火旋风流场中心线的上升模型和在Burgers涡型火旋风流场中的运动模型,揭示了火旋风卷吸飞火颗粒的机理,提出了火旋风不同区域卷吸飞火颗粒的临界条件。研究了被火旋风卷吸的飞火颗粒在环境风场中的运动规律,发展了飞火蔓延距离的计算方法。数值模拟了城市火灾中火蔓延过程,观测到火蔓延过程中产生的火旋风现象,为城市火灾中产生飞火现象提供支持。本项目还积极推动国内外交流,推动飞火科学普及工作。总体来说,本项目根据计划书完成了相关任务,取得了重要研究成果。
英文主题词Spotting fire; firebrand; fire whirl; pyrolysis and combustion; trajectory