蔣新生，張霖，何東海，胡文超，劉魯興，趙亞東

（陸軍勤務學院油料系，重慶401331）

引 言

油料具有易燃、易爆、易流動、易揮發(fā)等特性，儲運過程中易引發(fā)安全事故。近40 年來發(fā)生的油庫安全事故中爆燃類事故占比達42.4%[1]，發(fā)生爆燃事故時，存在多種類型的火災，如噴射火災、閃火災、池火災等。其中油罐中油品以池火形態(tài)燃燒[2]的情況最為常見?！俺鼗鹑紵庇袃煞N形態(tài)：對于儲油油罐來說，因油罐設備設施等老化或損壞導致油料泄漏并擴散，當遇到攔油堤等時會積聚形成“油池”形態(tài)，該形態(tài)著火即“受限型”油池火[3]；如沒有攔油堤等防護措施，或攔油堤存在滲漏，油料則會繼續(xù)擴散，在該形態(tài)下著火稱之為“非受限型”油池火[4]。

國內外發(fā)生的油料火災安全事故數(shù)不勝數(shù)。例如，2003年4月7日，美國ConocoPhillips 公司的一個內浮頂儲罐發(fā)生爆炸并引發(fā)大火，大火持續(xù)了21 h，燒掉約7600 桶柴油，共造成近250 萬美元的直接經(jīng)濟損失。2005 年12 月11 日，英國邦斯菲爾德油庫912號儲罐發(fā)生汽油泄漏，遇點火源后發(fā)生爆炸，大火持續(xù)了整整60 h，油庫20 余座油罐損毀，雖無人員在事故中傷亡，但造成直接經(jīng)濟損失約2.5 億英鎊，并嚴重影響了歐洲的生態(tài)環(huán)境[5]。2009 年10月29日，印度拉賈斯坦邦齋浦爾市郊的某油庫因燃油泄漏引發(fā)火災爆炸，大火迅速蔓延到整個罐區(qū)，大火持續(xù)十幾天，造成價值約為7.58 億美元的直接經(jīng)濟損失并導致了嚴重的人員傷亡[6]。1989 年8 月12 日9 時，山東青島黃島油庫發(fā)生了一起特大火災事故，油罐因雷擊爆炸起火并引燃周邊油罐，大火共燃燒了104 h，燒掉原油3.6 萬噸，燒毀油罐5 座，事故造成8500 萬元的經(jīng)濟損失并導致近百人的人員傷亡[7]。2010 年1 月7 日，蘭州石化公司某罐區(qū)發(fā)生泄漏并引發(fā)爆炸，爆炸引燃周圍5個儲罐，造成多人受傷，直到1 月9 日現(xiàn)場的火才撲救結束。2010年7 月16 日，大連新港中石油原油儲備庫管線爆炸引起大面積火災，導致部分原油泄漏入海；10 月24日，該儲備庫103號原油儲罐再次發(fā)生火災，大火持續(xù)了10多個小時。據(jù)中國公安消防部門統(tǒng)計，僅在2017 年前三季度，我國共發(fā)生火災21.9 萬起，死亡人數(shù)1065 人，傷亡人數(shù)679 人，造成的經(jīng)濟損失高達26.2億元。

對油池火災來說，其最主要的危險源是熱值高的泄漏油料[8]，主要有兩種發(fā)展方式：一是火焰直接引燃周圍油罐等現(xiàn)場可燃物和設施[9]；二是火焰與煙氣產(chǎn)生很強的包括熱輻射作用和熱對流作用在內的間接熱作用，進而引燃周圍未著火油罐及設施，導致事故規(guī)模及損失擴大[10]。根據(jù)前人研究結果[11-15]，儲油罐發(fā)生火災并擴散時，大多不是因為相鄰儲罐油火直接點燃導致的。與閃火災、爆炸等相比，盡管油池火災的直接破壞作用相對不大，但油池火災產(chǎn)生的高熱輻射及熱對流作用會對周圍油罐設施產(chǎn)生多米諾效應，導致事故破壞范圍升級。因此高熱輻射強度及高溫是評價火災發(fā)展程度和危險性的一個重要指標，對設備和人員會造成不同的損傷及傷害[16]，對消防救援行動造成影響。

根據(jù)de Ris 等[17]的結論：當油池直徑小于5 cm時，油池火傳熱形式以導熱為主；當油池直徑在5～50 cm 之間時，油池火傳熱形式一般以對流為主；當油池直徑大于50 cm 時，油池火傳熱形式一般以輻射為主。一般來說，氣體的燃燒和爆炸都能產(chǎn)生熱負荷和壓力負荷。通常用火災造成的熱輻射損害的等級來區(qū)分和建立火災危險區(qū)。對于熱負荷，美國國家防火協(xié)會推薦用5 kW/m2的事故熱通量值來確定人員的安全防火距離[18]。所以研究油池火輻射及對流傳熱特性具有重要意義?；鹧孑椛渥饔弥饕獊碜匀紵^程中熾熱的碳微粒、二氧化碳以及水蒸氣等[19]。其中碳微粒對輻射射線可看作黑體，通過增強火焰黑度明顯提高輻射強度；二氧化碳及水蒸氣則通過其發(fā)射光譜及火焰中分壓影響火焰輻射強度[20]。相較于其他常用燃油來說，航空煤油燃燒熱值高，燃燒過程中輻射及對流作用較強，一旦發(fā)生火災，破壞力及危害更大。前人通過實驗發(fā)現(xiàn)油池火傳熱形式隨油池直徑變大逐漸由以導熱為主變?yōu)橐詫α骱洼椛錇橹鱗21-24]。

油池火傳熱的熱通量一般受火焰形狀、火焰亮度、羽流溫度分布情況和煙塵空間分布等因素影響，同時隨油池直徑的不同有所變化。這些因素通過影響油池火熱反饋促進油料的揮發(fā)，決定了油池火燃燒過程的發(fā)展。同時油池火在火焰根部存在由四周卷吸空氣的行為，這種卷吸行為與油池火熱反饋存在耦合作用，影響油池火焰周圍的流場變化。

本文參照油庫油罐著火時油池火燃燒條件搭建了油料燃燒模擬實驗臺架，以航空煤油為介質，采集了燃燒過程中熱對流強度、熱輻射強度、溫度等參數(shù)，對油池火熱對流、熱輻射與溫度特性進行了分析。

1 實驗部分

1.1 實驗系統(tǒng)

航空煤油的燃燒實驗在圖1所示的油料燃燒模擬實驗臺架上進行，實驗臺架主要包括油料燃燒系統(tǒng)、數(shù)據(jù)測試采集系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、消防滅火系統(tǒng)等。

圖1 油料燃燒模擬實驗系統(tǒng)Fig.1 Fuel combustion simulation experiment system

油料燃燒系統(tǒng)包括不同尺寸形狀油池、電子點火裝置等。

油池形狀尺寸及工況如表1所示。

表1 油池尺寸形狀及實驗工況Table 1 Working condition of combustion experiments

油品點燃采用點火器手動點燃，點火器為JAJALIN 點火裝置，燃料為液態(tài)丁烷，具有加長點火頭。

數(shù)據(jù)測試采集系統(tǒng)包括熱流數(shù)據(jù)采集裝置、溫度數(shù)據(jù)采集裝置及圖像采集裝置等。

熱流數(shù)據(jù)采集裝置包括熱流計、DaqPRO5300數(shù)據(jù)記錄儀及配套的DaqLab 熱流數(shù)據(jù)記錄分析軟件等，用于采集實驗過程中不同位置的熱通量數(shù)據(jù)。

DaqPRO5300 數(shù)據(jù)記錄儀最多可以同時連接8個帶內置熱電偶的熱流傳感器，實時采集、記錄和存儲測試數(shù)據(jù)，結合配套的DaqLab 軟件，可以實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)下載、在線實時檢索和顯示數(shù)據(jù)（數(shù)字、條形圖、曲線圖、模擬儀表指針和數(shù)字儀表等眾多形式）、圖形分析、合并數(shù)據(jù)處理和直接輸出數(shù)據(jù)到EXCEL等功能。

HT50高溫輻射熱流傳感器內置了K型熱電偶，可將輻射吸收面所吸收的輻射熱量轉換成直流線性信號、以毫伏級信號輸向采集設備，輻射響應時間小于0.1 s，最大熱輻射量程可達1 MW/m2，熱輻射分辨率為141 W/m2。

溫度數(shù)據(jù)采集裝置包括熱電偶、熱電偶數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)記錄軟件等，用于采集實驗過程中溫度變化數(shù)據(jù)。

圖像采集裝置為高速攝像機，用于拍攝實驗過程中油池火焰形態(tài)變化等，便于通過圖像對油池火進行分析。

排煙系統(tǒng)包括排氣扇與排煙管路，用于排除實驗過程中油料燃燒產(chǎn)生的煙霧。

消防滅火系統(tǒng)包括手提式滅火器、滅火毯、泡沫滅火裝置等。

1.2 實驗方案

實驗在陸軍勤務學院火災與爆炸實驗室進行。實驗使用輻射熱流傳感器對火焰外部輻射不同位置進行測量，采集點位置如表2 所示（D 為油池直徑）。同時使用熱電偶對油池上方中心線的火焰溫度進行采集，采集點位置如表3所示。

表2 熱流計位置Table 2 Position of radiation heat flowmeter

架設好實驗臺架后，向油池中加入油料。因航空煤油常溫下不易點燃，故加入少量汽油作為引燃劑，因汽油易揮發(fā)，點燃后將迅速消耗完畢，故不影響實驗數(shù)據(jù)采集，同時使用高速攝像機對實驗全程進行記錄。

表3 熱電偶位置Table 3 Position of thermocouple

2 結果分析與討論

油池火發(fā)展過程一般可分為初期階段、發(fā)展階段、穩(wěn)定燃燒階段和衰減階段4 個階段[25]，圖2 為直徑0.5 m 航空煤油圓形池火發(fā)展過程各階段的實驗錄像截圖。

從實驗錄像中可以看出：油池火初期階段持續(xù)約10 s，火焰燃燒強度較小，以橫向發(fā)展為主，直至火焰陣面擴散至整個油池，火焰高度較低，軸線表現(xiàn)為連續(xù)火焰；油池火發(fā)展階段持續(xù)約40 s，火焰燃燒強度迅速提高，火焰向軸向發(fā)展，高度明顯變高，開始表現(xiàn)出連續(xù)火焰與間歇火焰的分區(qū)；穩(wěn)定燃燒階段持續(xù)約250 s，火焰燃燒強度達到最大，火焰高度也達到最高，在無風條件下出現(xiàn)了約15°的火焰傾角，軸向明顯分化為連續(xù)火焰區(qū)、間歇火焰區(qū)和煙羽流區(qū)；衰減階段持續(xù)約100 s，火焰燃燒強度逐漸變小，先是軸向衰減，火焰不同區(qū)域分化逐漸模糊消失，高度逐漸降低，煙羽流區(qū)最先消失，間歇火焰區(qū)次之，最終只表現(xiàn)為逐漸變弱的連續(xù)火焰，最終橫向衰減直到燃料燃燒殆盡，池火焰熄滅。

2.1 熱通量變化規(guī)律

火焰?zhèn)鳠嶂饕ㄟ^兩種輻射與對流兩種方式。電磁波或光子所載運的能量稱為輻射能。對航空煤油燃燒火焰來說，燃燒過程中產(chǎn)生的懸浮炭黑顆粒是使輻射熱成倍增加的主要因素。把油池火焰看作是灰體，對含灰粒的火焰，其火焰輻射率表達式為

通常使用點源模型、MUDAN 模型[26]或固體火焰模型（SFM）[27]對油池火輻射進行計算。

點源模型用點熱源代替池火焰，同時假設火焰輻射為均勻球面輻射[28]，該模型下輻射發(fā)射率表達式為

其中，Q 表示火焰熱釋放速率，χ 為火焰輻射分數(shù)，θ 表示被輻射目標和點源連線與垂線的夾角，d表示輻射目標與點源的距離。

圖2 油池火發(fā)展過程Fig.2 Development process of oil-pool-fire

在SFM 模型中，油池火等效為擁有恒定外形及輻射發(fā)射功率的圓柱形，并不能準確表示航煤油火的輻射熱流特征。針對航空煤油池火焰，莊磊[29]建立了雙區(qū)域火焰輻射模型，該模型將火焰在軸向自下而上分為連續(xù)區(qū)、間歇區(qū)和煙羽流區(qū)，并得到了輻射率表達式

由式（1）～式（3）可看出，輻射率與燃料種類、油池直徑以及被輻射體與池火距離等有關。

2.1.1 同一尺寸油池火熱通量隨高度及軸線方向變化規(guī)律 以直徑0.5 m 圓形油池為例分析，圖3為距油池軸線0.75 m，高0.50、0.75 與1.00 m 處的輻射熱通量情況。油池火燃燒初期階段燃燒強度較低，未產(chǎn)生過多懸浮炭黑顆粒，其輻射強度在不同高度處差別不大，均較弱。發(fā)展階段火焰燃燒強度增加，開始產(chǎn)生懸浮炭黑顆粒，熱輻射強度明顯升高，0.50 m 處熱輻射強度達到近9000 W/m2，0.75 m 處熱輻射強度約7000 W/m2，1.00 m 處熱輻射強度約2000 W/m2。穩(wěn)定燃燒階段燃燒強度達到最大，同時大量產(chǎn)生懸浮炭黑顆粒，輻射強度也在這一階段達到最高并維持在該水平，在實驗進行至253 s時三處測點測得輻射強度同時達到最高值，0.50 m 處熱輻射強度最高達到11448 W/m2，0.75 m 處熱輻射強度最高達7000 W/m2，1.00 m 處熱輻射強度最高約3500 W/m2，該階段三處測點輻射熱通量平均值分別為10189、8052、2464 W/m2。衰減階段燃燒強度逐漸降低，測點越高輻射強度下降速率越快，最終在池火熄滅后趨于一致。

距油池軸線0.75 m 處，自0.50 m 高處升高0.25 m 與0.50 m，高度達到0.75 m 與1.00 m 時，穩(wěn)定燃燒階段輻射熱通量平均值分別下降約2000、8000 W/m2。高度增加1 倍，輻射熱通量下降約4/5?？梢钥闯?，距油池軸線相同水平距離情況下，豎直高度越高，輻射熱通量越小；且隨高度升高，輻射熱通量下降速度越來越快。

圖3 不同高度距油池軸線0.75 m輻射熱通量Fig.3 Radiant heat flux of 0.75 m from axis of oil pool at different heights

圖4 與油池軸線不同距離高0.50 m輻射熱通量Fig.4 Radiant heat flux at different lengths from oil pool axis 0.50 m

圖4 為高0.50 m，距油池軸線0.75 m、1.00 m、1.50 m處輻射熱通量情況。在油池火燃燒初期及發(fā)展階段，距油池更近處輻射熱通量升高更快；在油池火穩(wěn)定燃燒階段，距油池軸線0.75 m 處和1.00 m兩處測點測得的輻射熱通量相近，平均輻射熱通量僅相差1248 W/m2；最高輻射熱通量相差671 W/m2，約為最高輻射熱通量的6%；在油池火衰減階段，距油池較遠處的輻射熱通量降速較低，但因穩(wěn)定燃燒階段輻射熱通量值低，故率先降至最低，距油池較近處輻射熱通量降速較高，但后于遠距離測點處降至最低值。

由圖4 整體變化趨勢對比可看出，同高度情況下，距離油池火越遠，輻射熱通量越小；且隨著距離增大，輻射熱通量下降速度越來越快。

圖5 全熱通量及輻射熱通量對比Fig.5 Comparison of total heat flux and radiant heat flux

圖6 對流熱通量Fig.6 Convective heat flux

2.1.2 同一尺寸油池火熱對流及熱輻射變化規(guī)律圖5 為高0.75 m 距油池軸線1.00 m 處測得的全熱通量與輻射熱通量，兩者相減可得油池火燃燒全過程對流熱通量情況，如圖6 所示。在油池火燃燒初期及發(fā)展階段，熱輻射與熱對流發(fā)展趨勢趨同，且在該階段結束時熱通量均達到2500 W/m2左右。油池火進入穩(wěn)定燃燒階段后，熱輻射與熱對流均圍繞3500 W/m2熱通量上下波動，較為穩(wěn)定；但穩(wěn)定燃燒階段進行約50 s后，對流熱通量有明顯提高，峰值達到約7000 W/m2，與此同時輻射熱通量未有明顯升高或降低，整個穩(wěn)定燃燒階段輻射熱通量最大值約4500 W/m2。衰減階段火焰熱輻射與熱對流同時迅速降低，基本同時達到最小值。

整體分析，油池火火焰在整個燃燒過程中主要呈豎直方向發(fā)展趨勢，由于溫度和懸浮炭?；揪窒拊跓熡鹆鲀炔?，因此在水平方向上對周圍影響相對較小，主要危害體現(xiàn)在輻射熱通量上。

圖7 不同高度距油池軸線1.5D處熱通量Fig.7 Heat flux at 1.5D from axis of oil pool at different heights

2.1.3 不同尺寸油池火熱通量變化規(guī)律 圖7為高度1.00、0.75、0.50 m，距離軸線1.5D 處不同尺寸油池火焰燃燒熱通量情況。由圖可看出，直徑0.4 m與0.5 m 的圓形油池火焰在該位置處熱通量變化趨勢基本相同，可以劃分為初期階段、發(fā)展階段、穩(wěn)定燃燒階段與衰減階段，區(qū)別主要在于不同尺寸油池火焰產(chǎn)生的熱通量不同。但對于直徑0.3 m 的正方形油池火焰來說，其燃燒過程與圓形油池火焰區(qū)別較大，油料點燃后全熱通量迅速上升，持續(xù)短時間相對穩(wěn)定狀態(tài)后再一次迅速上升，到達熱通量峰值后基本沒有維持穩(wěn)定，熱通量迅速下降，逐漸回到零點。根據(jù)分析，可以將正方形油池火焰燃燒過程分為初期階段、暫時穩(wěn)定階段、發(fā)展階段與衰減階段。對比不同形狀油池火焰持續(xù)時間，可以看出兩種形狀油池火焰初期階段持續(xù)時間基本相同，不同點主要在于當圓形油池火焰處于發(fā)展階段時，正方形油池火焰進入了暫時穩(wěn)定階段；當圓形油池進入穩(wěn)定燃燒階段時，正方形油池火焰基本同時達到熱通量峰值，隨即迅速下降。

對比熱通量峰值可發(fā)現(xiàn)：同形狀油池火焰隨油池直徑增大，熱通量峰值升高；但正方形油池火焰熱通量峰值明顯高于圓形油池火焰熱通量峰值。

分析認為，正方形油池與圓形油池燃燒過程有所不同主要是因為對正方形油池來說油料表面張力及熱反饋不均勻。油池火焰燃燒過程中，油料同時受到表面張力和浮力作用，同時因火焰熱反饋產(chǎn)生蒸發(fā)與流動。對圓形油池火焰來說，各方向溫度及張力均勻，故火焰發(fā)展至穩(wěn)定燃燒狀態(tài)后持續(xù)時間較長；對正方形油池火焰來說，油池邊緣存在角度，各方向溫度及張力不均勻，容易導致油料各處熱反饋情況不同，從而導致油火燃燒無法達到一個相對穩(wěn)定狀態(tài)，在達到峰值后即迅速衰減。

圖8 為高0.75 m、距油池軸線2D 處，熱輻射強度與熱對流強度對比。對圓形油池火焰，全熱通量隨著油池直徑的增大而升高。但在距油池軸線2D處，對于邊長0.3 m 的正方形油池，其全熱通量峰值仍高于直徑0.4 m 的圓形油池，但低于直徑0.5 m 的圓形油池。對比圖7同一高度距油池軸線1.5D處熱通量，邊長0.3 m 正方形油池熱通量峰值高于直徑0.4 m與0.5 m 的圓形油池?？煽闯稣叫斡统鼗鹧鏌嵬渴茌S向距離變化影響大于圓形油池。對比不同尺寸油池火焰熱輻射密度，可以發(fā)現(xiàn)對圓形油池與方形油池，隨著直徑增大，輻射傳熱占全熱流的比例均逐漸升高，對流傳熱占全熱流的比例逐漸降低。體現(xiàn)出了隨著直徑增大，傳熱逐漸由對流主導轉為輻射主導的變化趨勢。

圖9 為高0.75 m、距油池軸線3D 處不同尺寸油池火焰熱通量對比。與前文近距離相比，圓形油池全熱通量隨距離增大整體和峰值均降低很快，但正方形油池熱通量峰值降低相對較少?？梢苑治龅贸觯瑘A形油池火焰向外傳熱能力受徑向距離變化影響較大，方形油池受徑向距離變化影響相對較小。

圖8 高0.75 m距油池軸線2D處熱通量情況Fig.8 Heat flux at 2D of 0.75 m away from oil pool axis

2.2 火焰溫度變化規(guī)律

針對火焰中心線溫度分布，McCaffrey[30]通過實驗，提出了預測公式，并針對火焰連續(xù)區(qū)、間歇區(qū)以及煙羽流區(qū)給出了不同的參數(shù)取值范圍

圖9 高0.75 m距油池軸線3D處熱通量Fig.9 Heat flux at 3D of 0.75 m away from oil pool axis

表4 火焰不同區(qū)域參數(shù)取值Table 4 Values of flame parameters in different regions

2.2.1 同一尺寸油池火軸向溫度隨高度變化規(guī)律以直徑0.5 m 圓形油池火為例分析，圖10 為該尺寸油池火燃燒過程中心線不同高度位置溫度變化情況。由圖可知，油池火中心線溫度隨高度升高逐漸降低，0.25 m 與1.00 m 兩處測得最高溫度分別為656℃與279℃，相差377℃。在油池火燃燒初期及發(fā)展階段，高度越低，溫度升高速率越快。根據(jù)溫度變化趨勢情況，可將油池軸向自下而上分為火焰底部可燃氣體逐漸被加熱區(qū)域、火焰區(qū)域以及煙羽流過火區(qū)域。在穩(wěn)定燃燒階段，不同高度測點測得的溫度變化趨勢有所不同：在剛進入穩(wěn)定燃燒階段時，高度較低的兩個測點即達到最高溫度，隨后溫度變化穩(wěn)中有降；但當穩(wěn)定燃燒階段持續(xù)約100 s 后，高度較高的三個測點才達到最高溫度?？紤]原因是下部區(qū)域為火焰連續(xù)區(qū)，該區(qū)域油氣濃度高、氧氣濃度低，燃燒過程屬于欠氧燃燒，油池火焰的熱反饋是其溫度變高的主要原因，因此在剛進入穩(wěn)定燃燒階段時，下部溫度即同時達到最高溫度；而上部區(qū)域存在油池火卷吸空氣的現(xiàn)象，該區(qū)域氧氣濃度逐漸變大，在油池火整體進入穩(wěn)定燃燒階段時，溫度仍隨著燃燒過程的充分進行而升高。

圖10 0.5 m圓形油池不同高度火焰中心線溫度變化Fig.10 Variation of flame centerline temperature of 0.5 m circle oil pool at different heights

圖11 0.4 m圓形油池不同高度火焰中心線最高溫度Fig.11 Maximum temperature of flame center line of 0.4 m square oil pool at different heights

圖12 0.3 m方形油池不同高度火焰中心線溫度變化Fig.12 Variation of flame centerline temperature of 0.3 m square oil pool at different heights

圖13 不同高度火焰中心線最高溫度Fig.13 Maximum temperature of flame center line at different heights

圖13 為油池火軸線方向不同高度的最高溫度變化趨勢。最高溫度隨高度升高呈現(xiàn)下降趨勢，但下降趨勢逐漸變緩?？紤]因實驗油池尺度較小，其火焰脈動能力較強，火焰連續(xù)區(qū)范圍要小于火焰間歇區(qū)。且油池火軸線方向高度增加時，存在對外損失的熱量；同時越高的位置卷入空氣越多，火焰溫度下降速率越快。

2.2.2 不同尺寸油池火軸向溫度對比分析 圖14為不同尺寸油池火軸線位置在同一高度處溫度變化情況對比。以油池軸線高1.25 m和0.25 m兩處溫度采集情況為例進行分析。從軸線溫度變化上來看，方形油池與圓形油池軸線溫度均經(jīng)歷了“升高—穩(wěn)定—降低”的三個過程，且對于同一位置直徑越大的油池溫度越高。但幅度隨著軸向高度的降低逐漸減小。當高度降低至0.25 m 時，油池尺寸對溫度的影響較弱，三種尺寸的油池在該處溫度變化情況和穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度基本一致。

3 結 論

通過對航空煤油進行不同尺寸形狀油池火點燃實驗，采集了燃燒過程中輻射熱流數(shù)據(jù)及火焰中心線溫度數(shù)據(jù)并結合理論進行了分析，得出以下結論。

（1）航空煤油池火輻射熱通量隨徑向距離和高度的增大逐漸減小，其中輻射熱通量對高度增加更為敏感，隨高度升高下降幅度更快。可通過大尺度實驗與數(shù)值仿真研究對其下降規(guī)律做進一步研究，對油池火撲滅有一定參考。

（2）航空煤油池火燃燒過程中對外傳熱方式主要有輻射與對流兩種方式。對于同一尺寸的油池，其熱輻射先于熱對流達到強度最大值，此時兩者強度相當；隨后在穩(wěn)定燃燒階段后期熱對流強度存在躍升現(xiàn)象，強度超過熱輻射強度，成為該階段主要傳熱方式；對不同尺寸油池，隨著直徑增大，輻射傳熱占全熱流比例逐漸升高，逐漸由對流主導傳熱模式變?yōu)檩椛渲鲗鳠崮Ｊ健?/p>

（3）航空煤油池火中心線上，下部區(qū)域火焰連續(xù)燃燒、氧氣濃度低，上部區(qū)域油火卷吸空氣、氧氣濃度較高，是導致不同高度最高溫度到達時刻不同的主要原因；對不同尺寸油池，軸向高度越高，溫度受油池尺寸影響越大。

（4）對不同尺寸油池火來說，其熱通量峰值隨著油池尺寸增大而增大，但因方形油池火燃燒過程中表面受力不均，熱通量峰值顯著高于圓形油池。

圖14 不同尺寸同一高度處燃燒過程中溫度變化Fig.14 Temperature variation during combustion at different sizes and the same height