消防科学与技术 ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (8): 1057-1062.
祝现礼1, 孙绪绪2
Zhu Xianli1, Sun Xuxu2
摘要: 为研究金属芯热传导效应对导线水平火蔓延的影响,建立水平火蔓延速率预测模型,开展了不同热导率金属芯导线的火蔓延试验研究,从火焰形态、质量损失速率及火蔓延速率三个角度,分析了不同热导率及不同直径对电缆导线火蔓延的影响。研究结果表明,导线护套的质量损失速率随金属芯直径的增加先增加后减小。由于铜芯的热传导率较不锈钢芯大,铜芯导线预热区积累的热量较多,其质量损失速率相比不锈钢芯较大。铜芯、不锈钢芯直径分别为3.5、4.5 mm时,其质量损失速率分别达到极大值0.007 1、0.006 8 g/s。金属芯直径较小时,随着直径的增加,金属芯向已燃区的热传导热量增强,进而导致火蔓延速率下降;金属芯直径大于3.5 mm时,仅有金属芯下部的绝缘护套参与燃烧蔓延,相比于金属芯绝缘护套整体燃烧蔓延而言,下部的绝缘护套燃烧较快,进而导致火蔓延速率短暂上升;随着金属芯直径进一步增加,金属冷却作用显著增强,导致火蔓延速率再次下降。此外,在火焰完全覆盖导线表面时,火蔓延速率理论计算值与试验评估值吻合较好,表明推导的水平火蔓延速率理论模型适应性较好。