肖 游,智小琦,王 琦,王 帥

(1.中北大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院， 太原 030051； 2.湖北航天化學(xué)技術(shù)研究所航天化學(xué)動(dòng)力技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 湖北 襄陽(yáng) 441003)

1 引言

快速烤燃廣泛應(yīng)用于彈藥的熱安全性研究，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)快速烤燃問題進(jìn)行了許多研究，Gross M L等[1]以試驗(yàn)所測(cè)的平均熱通量為邊界條件，通過PETSc一維瞬態(tài)模擬對(duì)HMX基凝聚炸藥進(jìn)行了快速烤燃研究，提出了一種針對(duì)小尺寸試件采用經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)點(diǎn)火時(shí)間的方法。Sahin H等[2]通過將試驗(yàn)測(cè)得的平均溫度作為邊界條件，利用FLUENT仿真研究裝藥為PBXN-109試件的快速烤燃響應(yīng)特性。除此之外，許多學(xué)者對(duì)快速烤燃也進(jìn)行了試驗(yàn)方法、泄壓結(jié)構(gòu)作用等方面的研究[3-5]。

池火是快速烤燃的熱源，國(guó)內(nèi)外針對(duì)儲(chǔ)油罐與燃料泄露等引起的池火災(zāi)進(jìn)行了大量的研究。如Sandia實(shí)驗(yàn)室的Brown A L等[6]進(jìn)行了一系列直徑為2 m的JP-8燃料池火試驗(yàn)，測(cè)量了火焰的熱通量，預(yù)測(cè)了不同燃料的火災(zāi)動(dòng)力學(xué)參數(shù)和輻射輸運(yùn)特性，得到了不同位置的熱通量變化。芬蘭技術(shù)研究所的Pachera M等[7]通過模擬房間或火焰包圍結(jié)構(gòu)內(nèi)的煙氣運(yùn)動(dòng)和火災(zāi)發(fā)展情況，采用函數(shù)分析方法將火焰溫度、煙霧化學(xué)組分濃度和煙層高度與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，煙霧和空氣界面的位置對(duì)火焰溫度有強(qiáng)烈的影響，并驗(yàn)證了預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。蔣新生等[8]為了研究油池火災(zāi)發(fā)展的規(guī)律，通過對(duì)小尺寸池火進(jìn)行試驗(yàn)研究，得到了航空煤油燃燒的質(zhì)量燃燒速率隨時(shí)間的變化為近似線性關(guān)系，將燃燒過程分為著火期、發(fā)展期、穩(wěn)定期、衰減期和熄滅期。

研究彈體與炸藥裝藥的傳熱對(duì)快速烤燃固然重要，但是火焰的溫度、輻射熱通量和火焰結(jié)構(gòu)形狀等特征量的變化對(duì)快速烤燃同樣有重要的影響，且將火焰特征量的變化與烤燃試件尺寸結(jié)合起來進(jìn)行研究是很有必要的。本文中建立池火模型，研究火焰結(jié)構(gòu)與烤燃試件的耦合對(duì)火焰特征量的影響，以期對(duì)快速烤燃試驗(yàn)方法的建立及快速烤燃仿真方法的研究提供借鑒作用。

2 池火燃燒模型

Rehm和Baum[9]推出的流體力學(xué)簡(jiǎn)化方程被許多池火研究者采用，并將其稱為“低馬赫數(shù)”燃燒方程，該方程描述了由化學(xué)能釋放和浮力驅(qū)動(dòng)的氣體的低速運(yùn)動(dòng)。

“低馬赫數(shù)”燃燒方程通過流體動(dòng)力學(xué)、熱傳導(dǎo)和燃燒的基本守恒方程計(jì)算火焰，采用LES(低馬赫數(shù)大渦模擬)來描述氣體燃料和燃燒產(chǎn)物與火周圍的局部大氣的湍流混合，基本思想是當(dāng)渦流足夠大，占據(jù)混合物的大部分時(shí)，就可以用流體動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算，而小尺度渦流的運(yùn)動(dòng)則可以被簡(jiǎn)化或忽略。其通用方程組如下所示。

連續(xù)性方程：

(1)

動(dòng)量守恒方程：

(2)

能量守恒方程：

(3)

氣體組分方程：

(4)

理想氣體狀態(tài)方程：

(5)

3 B炸藥快速烤燃試驗(yàn)與數(shù)值研究

3.1 B炸藥快速烤燃試驗(yàn)

火燒裝置由油池、支架、航空煤油、熱電偶、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、烤燃試件組成。試件殼體尺寸為Φ76 mm×256 mm，殼體和端蓋厚度均為7.5 mm，長(zhǎng)徑比為3.37，試件距離油面390 mm。B炸藥(60%RDX/40%TNT)藥柱尺寸為Φ61 mm×241 mm，裝藥量1 190 g充滿空間。油池尺寸為1 000 mm×800 mm×100 mm，油池與支架材料均為45#鋼。火焰源為JP-8航空煤油。熱電偶為K型，精度0.1 K。試件水平放置，在試件周圍(試件中心徑向的左側(cè)下部、左側(cè)上部和右側(cè)下部各距試件表面10 cm的位置)設(shè)置3個(gè)火焰溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，使用FLUKE多通路測(cè)溫儀(測(cè)量精度0.01 K)采集火焰溫度。用起爆器擊發(fā)電點(diǎn)火頭點(diǎn)燃航空煤油?？救荚囼?yàn)現(xiàn)場(chǎng)布置如圖1所示。

圖1 快速烤燃試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布置圖Fig.1 Fast cook-off test site layout

快速烤燃過程中各監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度-時(shí)間曲線如圖2。1號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)在點(diǎn)火后17 s內(nèi)溫度達(dá)到550 ℃，其余測(cè)點(diǎn)由于試驗(yàn)環(huán)境的影響而溫度稍低?；鹧娣€(wěn)定后，3個(gè)測(cè)點(diǎn)火焰平均溫度分別為633 ℃、679 ℃、538 ℃。從點(diǎn)火開始計(jì)時(shí)，49 s試件發(fā)生響應(yīng)，伴有一聲巨響，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)斷路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況(如圖3)可見，油池里及外部有不同程度的燃燒火光，油池底部被破片擊穿，煤油泄漏，放試件的支架扭曲并損壞。由于試驗(yàn)環(huán)境復(fù)雜，只回收到部分破片殘骸，破片情況由圖4可見，殼體沿軸向撕裂，破片尺寸較大。

圖2 溫度-時(shí)間曲線Fig.2 Temperature-time curves

圖3 響應(yīng)后場(chǎng)景圖Fig.3 Scene diagram after response

圖4 響應(yīng)后破片殘骸圖Fig.4 Fragment wreckage after response

油池里的火光是沒有完全反應(yīng)的灑落小藥塊繼續(xù)燃燒，火光較亮。旁邊的火光是濺飛的燃料點(diǎn)燃易燃物著火所致。綜合判定，快速烤燃試驗(yàn)響應(yīng)等級(jí)為爆炸反應(yīng)。

3.2 基于試驗(yàn)的數(shù)值模擬

采用FDS軟件計(jì)算航空煤油燃燒對(duì)試件的傳熱，建立快速烤燃模型，模型包含油池、燃料和試件，如圖5所示。由于實(shí)際火燒試驗(yàn)為開放空間，故將計(jì)算域壁面和頂部設(shè)置為open類型。根據(jù)Wickstrm U[10-11]的研究，用平板溫度計(jì)測(cè)量火災(zāi)中物體的表面溫度，這個(gè)溫度接近絕熱表面溫度，故將試件表面設(shè)置為絕熱表面。試件殼體為45#鋼，其材料參數(shù)如表1。忽略試件支架對(duì)傳熱的影響。仿真環(huán)境中大氣壓為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，環(huán)境溫度為4 ℃。

圖5 快速烤燃模型示意圖Fig.5 Fast cook-off model

表1 試件殼體材料參數(shù)Table 1 Material parameters of sample shell

航空煤油成分十分復(fù)雜，包含221種組分和5 032個(gè)反應(yīng)[12]，并伴隨時(shí)間和位置的變化，對(duì)如此復(fù)雜的混合物進(jìn)行模擬不太現(xiàn)實(shí)，故采用關(guān)鍵物理、化學(xué)特性相同的替代燃料模擬。Violi[13]和Cathonnet M[14]等人使用JP-8航空煤油中的主要成分C12H26作為替代燃料，該代替燃料的沸點(diǎn)、反應(yīng)產(chǎn)物等與JP-8基本一致。因此，在FDS模型中用JP-8的主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其參數(shù)如表2所示。

表2 JP-8燃料的燃燒參數(shù)Table 2 Combustion parameters of JP-8 fuel

由于FDS采用大渦模擬(LES)方法進(jìn)行火災(zāi)模擬，且只考慮湍流場(chǎng)中大尺度的渦流，將小尺度的渦流簡(jiǎn)化或者忽略。因此，網(wǎng)格尺寸大小會(huì)影響計(jì)算結(jié)果的精確度，池火模擬要求使用亞網(wǎng)格尺度的網(wǎng)格計(jì)算才能達(dá)到精度。為此，進(jìn)行網(wǎng)格最優(yōu)尺寸的選擇驗(yàn)證，計(jì)算時(shí)間和計(jì)算精度與網(wǎng)格尺寸的關(guān)系如圖6和圖7所示，計(jì)算精度由油池中心軸向固定點(diǎn)溫度擬合所得。

圖6 計(jì)算時(shí)間與網(wǎng)格尺寸的關(guān)系曲線Fig.6 The relation between calculation time and mesh size

圖7 計(jì)算精度與網(wǎng)格尺寸的關(guān)系曲線Fig.7 The relation between accuracy and mesh size

由圖6—7可知，網(wǎng)格尺寸在0.05～0.2 m時(shí)，仿真計(jì)算的時(shí)間差距不大，但計(jì)算精度隨網(wǎng)格尺寸的減小在迅速增加；網(wǎng)格尺寸在0.01～0.05 m時(shí)，仿真計(jì)算的時(shí)間呈指數(shù)增加，而仿真精度變化趨勢(shì)減緩。因此，為平衡計(jì)算精度與計(jì)算時(shí)間的關(guān)系，采用的計(jì)算域?yàn)? m×5 m×4 m，網(wǎng)格尺寸為0.02 m×0.02 m×0.02 m。

在FDS中采用集總組分法對(duì)燃料、空氣、燃燒產(chǎn)物和煙氣四項(xiàng)進(jìn)行定義，空氣中的氧氣和氮?dú)鉃榉磻?yīng)物，燃燒產(chǎn)物由水、二氧化碳和氮?dú)饨M成，煙氣的生成量取燃料的6%[15]。

設(shè)置與快烤試驗(yàn)位置相同的3個(gè)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過池火數(shù)值計(jì)算所得到的試件周圍火焰溫度變化曲線如圖8，火焰在點(diǎn)火18 s后升溫至550 ℃，平均溫度為684 ℃、693 ℃、567 ℃，與試驗(yàn)的溫度誤差分別為8.1%、2.1%和5.4%，兩者基本吻合?？梢?，和采用恒定的溫度邊界相比，使用FDS的池火模擬快烤能更大程度接近試驗(yàn)情況。

圖8 火焰中測(cè)點(diǎn)溫度變化曲線Fig.8 Temperature curves of measuring point in flame

通過數(shù)值模擬計(jì)算可得到試件殼體不同表面的絕熱表面溫度變化情況，并由Wickstrm U[10-11]在火場(chǎng)中的相關(guān)研究可知，火場(chǎng)中物體的絕熱表面溫度與真實(shí)溫度近似，故將其作為試件邊界條件導(dǎo)入Fluent軟件中進(jìn)行試件內(nèi)部的傳熱計(jì)算，可得到試件的快速烤燃響應(yīng)特性，計(jì)算結(jié)果更接近真實(shí)快速烤燃情況。

4 不同尺寸油池的快速烤燃模擬

4.1 物理模型設(shè)計(jì)

針對(duì)尺寸為Φ76 mm×256 mm的試件，設(shè)計(jì)了一系列不同尺寸油池進(jìn)行快速烤燃模擬。試件軸向平行于油池長(zhǎng)邊，試件底部距油面的距離均為390 mm。油池規(guī)格、試件投影面積與油池面積之比如表3所示。

表3 數(shù)值模擬中油池與試件尺寸規(guī)格Table 3 Oil pool and specimen size in numerical simulation

徑向溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)與輻射熱通量監(jiān)測(cè)點(diǎn)均設(shè)置在試件中心距側(cè)表面兩側(cè)各50 mm處，軸向溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)與輻射熱通量監(jiān)測(cè)點(diǎn)均設(shè)置在距兩側(cè)端面中心各50 mm處，4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)高度與試件中心高度相同。徑向溫度與軸向溫度均為各自2個(gè)測(cè)點(diǎn)溫度的平均值。

4.2 油池尺寸對(duì)火焰特征量的影響

模擬火焰如圖9所示，池火的燃燒面積隨著油池尺寸的增加而增加，火焰結(jié)構(gòu)、平均火焰溫度和平均火焰輻射熱通量也隨著油池尺寸的改變而發(fā)生變化。

圖9 模擬火焰圖Fig.9 Simulated fire

圖10為油池寬為1 000 mm時(shí)，改變油池長(zhǎng)度，火焰穩(wěn)定后試件徑向與軸向火焰平均溫度和輻射熱通量的變化曲線。由圖10(a)可以看出，試件徑向與軸向火焰平均溫度的變化呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，當(dāng)長(zhǎng)寬比為1.3時(shí)徑向溫度達(dá)到最高值，長(zhǎng)寬比為1.7時(shí)軸向溫度達(dá)到最大值，但火焰平均溫度均未達(dá)到800 ℃以上。且油池長(zhǎng)寬比超過1.7之后，火焰寬度變薄，長(zhǎng)度增加，高度降低，徑向與軸向的平均火焰溫度均降低。由此可見，池寬1 000 mm且長(zhǎng)寬比為1.3時(shí)，試件徑向火焰溫度最高，油池長(zhǎng)寬比為1.7時(shí)試件軸向火焰溫度最高，兩者折合，寬度為1 000 mm時(shí)，長(zhǎng)寬比在1.5左右，徑向與軸向溫度較接近且與最高溫度值接近。由圖10(b)可知，當(dāng)油池長(zhǎng)寬比小于1.3時(shí)，隨著油池長(zhǎng)寬比的增加，試件徑向輻射熱通量變化幅度很小，而試件軸向輻射熱通量保持升高趨勢(shì)；當(dāng)油池長(zhǎng)寬比在1.3～1.7時(shí)，試件徑向與軸向輻射熱通量均保持上升趨勢(shì)，且軸向輻射熱通量較徑向輻射熱通量上升趨勢(shì)較快；試件徑向和軸向輻射熱通量均在油池長(zhǎng)寬比為1.7時(shí)達(dá)到最大值，當(dāng)油池長(zhǎng)寬比大于1.7以后輻射熱通量均下降。油池長(zhǎng)寬比為1.3～1.6時(shí)試件徑向與軸向輻射熱通量較為接近。

圖10 試件周圍溫度與輻射熱通量隨長(zhǎng)寬比的變化曲線Fig.10 The change of temperature around the specimen with aspect ratio

火焰溫度與輻射熱通量隨著油池長(zhǎng)寬比變化的原因是火焰形狀隨油池長(zhǎng)寬比變化而改變。由圖11—圖13可知，當(dāng)油池長(zhǎng)寬比為1時(shí)，火焰形狀為類柱狀；隨著油池長(zhǎng)寬比的增加，火焰結(jié)構(gòu)也呈矩形變化，且火焰高度增加；但當(dāng)油池長(zhǎng)寬比繼續(xù)增加，最終火焰形狀會(huì)變成片狀，且火焰高度也隨著長(zhǎng)寬比增加而降低。

圖11 1 000 mm×1 000 mm油池火焰中心截面云圖Fig.11 1 000 mm×1 000 mm oil pool central flame section temperature cloud

圖12 1 000 mm×1 500 mm油池火焰截面云圖Fig.12 1 000 mm×1 500 mm oil pool central flame section temperature cloud

圖13 1 000 mm×1 800 mm油池火焰截面溫度云圖Fig.13 1 000 mm×1 800 mm oil pool central flame section temperature cloud

試件處于火焰中，徑向火焰結(jié)構(gòu)較厚，火焰溫度較高，輻射熱通量較高。而隨著油池長(zhǎng)度的增加，軸向火焰結(jié)構(gòu)加厚，軸向溫度隨之增加，軸向輻射熱通量也隨之增加?？梢?，油池規(guī)格是影響快烤火焰溫度、輻射熱通量與結(jié)構(gòu)形狀的重要因素。

此外，在相同長(zhǎng)寬比的情況下，試件徑向溫度隨油池面積增加而升高，如圖14(a)所示。但長(zhǎng)寬比不同時(shí)，油池升溫趨勢(shì)不同。對(duì)于試件徑向溫度，油池長(zhǎng)寬比為1時(shí)，火焰溫度升高最快，接近線性升溫；油池長(zhǎng)寬比為1.1～1.3時(shí)，火焰升溫趨勢(shì)先快后慢，且油池面積越大試件徑向火焰溫度越高；但油池長(zhǎng)寬比為1.4時(shí)，徑向火焰溫度略低于1.3的，這是由于火焰結(jié)構(gòu)向扁長(zhǎng)形變化所致。試件軸向溫度隨池面積的變化如圖14(b)所示，長(zhǎng)寬比為1～1.3時(shí)，火焰溫度隨著面積增加穩(wěn)定上升。且當(dāng)長(zhǎng)寬比為1.3時(shí)，火焰溫度升高趨勢(shì)隨著油池面積增加而變緩，并且穩(wěn)定在800 ℃以上，可見，油池長(zhǎng)寬比為1.3時(shí)火焰溫度較為穩(wěn)定。

圖14 試件徑向和軸向溫度與面積的關(guān)系曲線Fig.14 The relation between radial andaxial temperature and area of specimen

而相同長(zhǎng)寬比條件下，試件周圍輻射熱通量的變化如圖15所示。由圖15(a)可知，油池長(zhǎng)寬比為1和1.1時(shí)，火焰徑向輻射熱通量隨油池面積增加而增加；油池長(zhǎng)寬比為1.2和1.4時(shí)，火焰徑向輻射熱通量隨油池面積增加為先增加后降低；油池長(zhǎng)寬比為1.3時(shí)，火焰徑向輻射熱通量隨油池面積增加而先增加后降低再增加。由圖15(b)可知，油池長(zhǎng)寬比為1時(shí)，火焰軸向輻射熱通量隨油池面積增加而增加；油池長(zhǎng)寬比為1.1和1.3時(shí)，火焰軸向輻射熱通量隨油池面積增加而先增加后降低再增加；油池長(zhǎng)寬比為1.2和1.4時(shí)，火焰軸向輻射熱通量隨油池面積增加為先快速增加后穩(wěn)定。由此可知，當(dāng)油池長(zhǎng)寬比為1.3時(shí)，能較好的保持試件徑向與軸向輻射熱通量保持相對(duì)一致。

圖15 試件徑向和軸向輻射熱通量與面積的關(guān)系曲線Fig.15 The relation between radialand axial radiative heat flux and area of specimen

油池長(zhǎng)寬比為1.3、面積為2.548 m2時(shí)，試件徑向與軸向溫度均在800 ℃以上，火焰較為穩(wěn)定，故選定該油池作為Φ76 mm試件快速烤燃的最小油池，模擬結(jié)果如圖16所示。

圖16 1 400 mm×1 820 mm油池火焰截面溫度云圖Fig.16 1 400 mm×1 820 mm oil pool flame section temperature cloud

由于試件表面存在渦流的作用，容易造成氧氣缺乏，使得燃料燃燒不完全，形成低溫區(qū)。因此，要滿足試件周圍的火焰溫度平均值達(dá)到800 ℃以上，不僅要求油池面積達(dá)到要求，對(duì)油池長(zhǎng)度也有要求。由模擬結(jié)果可以得知，油池面積達(dá)到2.548 m2，油池長(zhǎng)寬比為1.3且油池長(zhǎng)邊與試件長(zhǎng)度的比值為7.11的情況下，76 mm試件周圍火焰平均溫度能穩(wěn)定在800 ℃以上。

為檢驗(yàn)上述研究結(jié)論，設(shè)計(jì)2種尺寸試件按照相同參數(shù)進(jìn)行快速烤燃模擬，觀察試件周圍的火焰溫度。兩種試件尺寸分別為Φ105 mm×345 mm和Φ130 mm×429.6 mm試件。油池長(zhǎng)寬比為1.3，且油池長(zhǎng)邊與試件長(zhǎng)度之比為7.11，這樣兩油池尺寸分別為1 930 mm×2 500 mm和2 350 mm×3 050 mm，模擬結(jié)果溫度云圖如圖17—圖18所示。

由圖17—圖18溫度云圖可以看出，試件周圍火焰的平均溫度均能達(dá)到800 ℃以上，滿足試驗(yàn)要求，可見，對(duì)于直徑在中等以上，長(zhǎng)徑比小于4的試件，選用上述設(shè)計(jì)思路的油池快烤可以滿足使用要求。

圖17 Φ105 mm試件快烤模擬截面平均溫度云圖Fig.17 Cloud image of average temperature of fast cook-off simulated section of Φ105 mm specimen

圖18 Φ130 mm試件快烤模擬截面平均溫度云圖Fig.18 Cloud image of average temperature of fast cook-off simulated section of Φ130 mm specimen

4.3 試件位置變化對(duì)火焰特征量的影響

研究試件放置位置對(duì)試件周圍火焰溫度的影響也是非常重要的內(nèi)容。為此，針對(duì)Φ76 mm試件進(jìn)行了X和Y兩個(gè)維度位置變化的模擬研究，分析試件周圍火焰溫度的變化情況。

X、Y方向的偏置區(qū)間為0～50 mm，試件距離油面距離與上述一致。通過監(jiān)測(cè)過試件中心截面的平均火焰溫度云圖發(fā)現(xiàn)，X、Y方向的偏置在20 mm左右時(shí)，試件周圍火焰溫度均在800 ℃以上(圖19、圖20)，但火焰溫度峰值區(qū)域隨試件的移動(dòng)而移動(dòng)。

圖19 X方向偏置20 mm截面溫度云圖Fig.19 X direction bias 20 mm section temperature cloud

圖20 Y方向偏置20 mm截面溫度云圖Fig.20 Y direction bias 20 mm section temperature cloud

當(dāng)X、Y方向偏置30 mm時(shí)，試件周圍的火焰溫度降低，達(dá)不到800 ℃；隨后將試件距離油面的高度由390 mm調(diào)整到330 mm，試件周圍火焰溫度均在800 ℃以上(圖21、圖22)。可見設(shè)置合理的高度也是很重要的。

圖21 X方向偏置30 mm并降低試件高度的截面溫度云圖Fig.21 The cross section temperature cloud diagram with 30mm offset in X direction and reduced specimen height

圖22 Y方向偏置30 mm并降低試件高度的截面溫度云圖Fig.22 The cross section temperature cloud diagram with 30 mm offset in Y direction and reduced specimen height

通過上述數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，試件周圍的火焰溫度與試件的偏置量以及試件距離油面的距離都有密切的關(guān)系，偏置量不能太大，但是對(duì)于確定的油池而言，試件與油面的距離卻有較大的升降空間。

5 結(jié)論

采用FDS軟件建立池火模型，進(jìn)行了多尺度的快烤數(shù)值模擬，得到如下結(jié)論：

1) 隨著油池長(zhǎng)寬比的增加，火焰結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生由類柱狀體到扁錐狀體的變化，火焰的高度也會(huì)發(fā)生變化；火焰穩(wěn)定后的平均溫度與平均輻射熱通量均呈先升高后降低的趨勢(shì)。且長(zhǎng)寬比為1.3的油池火焰穩(wěn)定性更好,試件周圍輻射熱通量較為一致。

2) 當(dāng)試件底部距離油面390 mm，油池長(zhǎng)邊與試件長(zhǎng)度的比值為7.11，油池長(zhǎng)寬比為1.3時(shí)，多尺度匹配的油池試件結(jié)果顯示，試件周圍的火焰溫度均持續(xù)在800 ℃以上。

3) 試件偏置量、試件與油面的距離是影響試件周圍火焰溫度的重要因素，且試件偏置量的影響較敏感，而試件與油面的距離調(diào)整空間較大。