轨道车辆火势增长及热释放速率的预测B

轨道车内的主要热源和烟气来自内部装饰材料。火灾早期阶段需要确定火灾在这些材料上的蔓延情况。采用轰燃前火焰蔓延模型(HAIFGMRail)确定车厢内(在此处为轨道车辆)沿可燃性表面的蔓延。通过这种火焰蔓延,该模型预测了在火灾初期阶段(轰燃前)到发生轰燃时所产生的热量和烟量。该模型结合从车厢内反馈的热,预测向轰燃的转变。如果车厢条件没有导致车厢内转变到轰燃状态,则也可以预测燃烧终止(火灾衰减)。

采用轰燃前模型作为轨道车辆风险评估的一部分。这种分析通常针对不同类型的火灾场景进行,包括意外及故意(纵火)火灾场景。利用轰燃前模型,可以确定不同火灾场景下轨道车轰燃所需的火灾规模和相关可燃物数量。然后,可以利用这些信息确定完全卷入火灾的轨道车的风险,即小规模火灾发生频率较高,但不会引起轨道车轰燃,而大规模火灾发生频率较低,但可能引起轨道车轰燃。这可以对设计轨道车辆内部材料构件提供有价值的帮助。虽然有许多卓越的材料正在开发和使用,但在轨道车辆中使用易燃材料是大势所趋。仅仅遵循规范并不能保证在火灾条件下的性能。

利用第二个计算机火灾模型(HAICFMRail)确定轰燃后热和烟释放速率发展过程。该模型能够预测过火时窗口失效,并根据窗口失效情况对车厢内的通风进行修正。根据试验结果,建立了窗口失效模型和失效判据。轨道车内通风的变化对热释放速率发展过程有重要影响。如果有足够的燃料,增加轨道车厢内的通风将会导致火灾热释放速率增大。相反,如果在较高的通风条件下,没有足够的燃料支持全面发展的火灾,增加轨道车厢内的通风也可能导致火灾过渡到衰减阶段。

作者:John Cutonilli,Craig Beyler,美国休斯联合公司

国际车辆火灾技术文献摘要汇编(2010—2016),6.1.1


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