甲烷射流火焰撞击圆管形态特征试验研究

消防科学与技术 ›› 2026, Vol. 45 ›› Issue (2): 49-54.

甲烷射流火焰撞击圆管形态特征试验研究

张少刚¹^，³, 樊永强¹, 李成琴¹, 丛北华²

（1.上海海事大学商船学院，上海 201306； 2.同济大学上海防灾救灾研究所，上海 200092；3.危化品风险预警防控关键技术及装备上海市应急管理局重点实验室，上海 201306）

收稿日期:2024-05-20 修回日期:2025-10-10 出版日期:2026-02-11 发布日期:2026-02-15
作者简介:张少刚，上海海事大学商船学院讲师，博士，主要从事射流火特性、新型哈龙替代灭火剂及其应用、消防安全评估研究，上海市浦东新区临港新城海港大道1550号，201306，sgzhang@shmtu.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金项目（52471378）；上海市2022年度“科技创新行动计划”社会发展科技攻关项目（22dz1201102，22dz1201103）；中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室开放课题（HZ2023-KF05）

Experimental study on the morphological characteristics of methane jet fire impinging the circular tubes

Zhang Shaogang^1,3, Fan Yongqiang¹, Li Chengqin¹, Cong Beihua²

(1. Merchant Marine College, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306, China; 2. Shanghai Institute of Disaster Prevention and Relief, Tongji University, Shanghai 200092, China; 3. Key Laboratory of Hazardous Chemicals Risk Early-warning,Prevention and Control Technology and Equipment, Shanghai Emergency Management Bureau, Shanghai 201306, China)

Received:2024-05-20 Revised:2025-10-10 Online:2026-02-11 Published:2026-02-15

摘要/Abstract

摘要： 进行了一系列管道作用下甲烷射流火试验，研究管道对射流火焰的影响规律。试验过程中记录了射流火焰燃烧过程，并对火焰可视化图像进行了处理。研究表明：竖直射流火焰总高度随着喷嘴-管道间距的增大而增大，随管道直径的增大而减小，而射流火焰水平延展宽度呈现相反的变化趋势。基于射流火焰长度经典模型，建立了水平管道影响下竖直射流火焰高度预测模型，并利用前人数据验证了其可靠性。

关键词: 射流火焰, 水平圆管, 火焰高度, 火焰宽度, 管道直径

Abstract: This paper conducted a series of methane jet fire experiments under the action of pipelines and studied the influence of pipelines on jet flame morphological characteristics. The jet flame combustion process was recorded during the experiment and the flame visualization images were processed. The results show that vertical jet flame height increases with the increase of nozzle-pipe spacing, decreases with the larger pipe diameter; while the horizontal extension flame width underneath the pipe shows the contrary variation trends. A prediction model for vertical jet flame height under the action of horizontal pipelines was established based on the flame length model of jet fire, and verified by the previous results.

Key words: jet fire, horizontal circular tube, flame height, flame width, pipe diameter

张少刚, 樊永强, 李成琴, 丛北华. 甲烷射流火焰撞击圆管形态特征试验研究[J]. 消防科学与技术, 2026, 45(2): 49-54.

Zhang Shaogang, Fan Yongqiang, Li Chengqin, Cong Beihua. Experimental study on the morphological characteristics of methane jet fire impinging the circular tubes[J]. Fire Science and Technology, 2026, 45(2): 49-54.

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