Турбулентное диффузионное горение в условиях, ограниченной вентиляции: выброс пламени через проем

Экспериментально и численно исследовано развитие турбулентного диффузионного пламени в помещении с вертикальным проемом. Рассмотрен выброс пламени через проем, наблюдавшийся в условиях ограниченной естественно-конвективной вентиляции. Измерения проведены в лабораторном боксе, предназначенном для имитации пожара в помещении. Определен критический (минимальный) расход горючего, вызывающий выброс пламени, а также время задержки между зажиганием горючего и выбросом пламени с последующим установлением режима внешнего горения. Предложены безразмерные переменные для обработки экспериментальных данных. Для разных размеров проема, расположения горелки и размеров бокса получена обобщающая эмпирическая зависимость безразмерного времени выброса от безразмерного расхода горючего.
Полученное значение безразмерного критического расхода горючего согласуется с ранее опубликованными результатами измерений, выполненных для газообразных и конденсированных горючих. Идентифицированы и проанализированы нестационарные стадии развития пламени до выброса и сценарии выброса пламени через проем. Разработана трехмерная численная модель для расчета турбулентного диффузионного горения в помещении с проемом, учитывающая сопряженный радиационно-конвективный теплообмен на твердых поверхностях и теплопроводность материала стен и перекрытий. Наблюдавшиеся в экспериментах стадии развития пламени, его выброс через проем и установление внешнего горения воспроизведены в численных расчетах. Расчетные значения времени выброса пламени удовлетворительно согласуются с результатами измерений и с предложенным эмпирическим соотношением.