室内火灾中外部燃烧现象的数值模拟

外部燃烧是室内火灾中火焰随烟气流出窗户并在窗户外燃烧的现象。外部燃烧会造成火势从初始着火的房间向其他房间或楼层蔓延,具有很大的危害性。本文应用美国国家标准技术(NIST) 开发的FDS 程序,对外部燃烧现象进行了研究。首先对Bullen 和Thomas 的实验进行数值模拟,用以验证FDS 对外部燃烧现象的模拟效果。在相近的燃料过量因子的条件下,计算得到的外部燃烧羽流的温度分布结果、外部燃烧火焰的高度和火焰距离窗户所在壁面的水平距离Bullen 和Thomas 的实验结果符合得较好。之后,研究了不同窗户大小和不同燃料消耗率对外部燃烧的影响。最后,发现当燃料消耗率足够大致使室内燃料过量因子接近1 时,室内火焰将会熄灭,燃料流出窗户形成的外部燃烧火焰会被拉长,火焰紧贴窗户外的壁面向上燃烧。