不同环境压力与倾角下电缆火燃烧特性研究.pdf

消防科学与技术2023年 9 月第 42 卷第 9 期消防理论研究不同环境压力与倾角下电缆火燃烧特性研究丁超,李雨遥,何凌峰,焦艳（安徽建筑大学 环境与能源工程学院，安徽 合肥 230601）摘要：在变压力实验舱内进行了电缆燃烧试验。通过改变舱内环境压力和电缆的摆放角度，测量了火蔓延过程中电缆的燃烧速率及电缆上方的温度、辐射热等燃烧特性参数，并对测得数据进行了处理和分析。结果表明，压力的降低会影响火焰的热反馈。在倾角为 90时，不同环境压力对应的燃烧速率分别为 0.019 96、0.020 55、0.021 26、0.023 60 g/s，两者正相关。在环境压力为 101 kPa时，不同倾角对应的燃烧速率分别为 0.009 41、0.017 28、0.020 29、0.023 60 g/s，燃烧速率随着倾角的增大而加快。而峰值燃烧速率与燃烧增强因子的关系反映了火蔓延的增长情况。关键词：电缆火；压力；倾角；燃烧特性中图分类号：X932；TM75 文献标志码：A 文章编号：1009-0029（2023）09-1197-04电已经成为人类生存和发展必不可少之物，但其带来的电气火灾问题也日益增多。电气设备的绝缘部分大量使用塑料等易燃物品，当发生过载、短路等情况，极大可能会在短时间内引燃周边可燃物，造成火灾与爆炸事故。在住宅火灾中，电气火灾的占比达到了 52%1，如何防控电气线路火灾是火灾防治工作的重点。因此，研究人员在电线电缆的燃烧性能方面展开了大量研究。WIESER D 等2测试了海拔高度 4003 000 m 的火灾压力依赖性，记录了质量、温度及烟气成分等参数，发现平均燃烧速率与 P1.3呈正比关系。NIU Y 等3为研究不同高度固体燃料火灾特性的差异，在不同环境压力下测得质量损失、火焰轴心温度等，并对燃烧一半的时间进行归一化时，发现其与 P-3/4成正比。王伟刚等4进行了热薄燃料表面火焰传播试验，并基于试验结果分析了火焰传播机理。YAN W G 等5研究了压力和宽度耦合作用对火蔓延的影响，并且通过理论分析了宽度传热和压力效应，两者变化趋势较为一致。马一飞6在低氧浓度和高压力的耦合作用下开展了保温材料的燃烧试验，发现压力对燃烧特性的影响较小，而燃烧参数与放置角度呈正相关。ZHAO Y L 等7研究了压力对铜芯聚乙烯绝缘导线上火焰扩散机理的影响，发现火焰传播速率的变化主要由火焰热反馈和导线芯热传导引起，并由此建立了火焰传播模型。王志8开展了压力对导线火蔓延行为影 响 的 试 验，建 立 了 两 者 的 简 化 关 系 模 型，即 Vf（P2L3lh）0.65。通 常 垂 直 方 向 的 电 缆 火 蔓 延 速 率 高 于 水 平 方 向的9。吕云欢10研究了角度对火焰附壁的影响，发现存在一个临界角度，在该角度前后火焰附壁情况存在差异。纪杰等11研究了不同角度下不同木材表面火蔓延特性，当放置角度为正和负时，不同木材的火蔓延速度差不同，前者较大，而后者较小。HU L H 等12研究了不同倾角下的导线火蔓延速率，并且发现火焰基底宽度和热解区长度的变化与之趋势一致。LU Y 等13研究了环境风速和倾角耦合作用下的细导线火蔓延特性，发现当风推动火焰与燃料平行时，火蔓延速率最快。夏云春14研究得出倾斜角度与火蔓延速率呈正相关关系，倾角为 90时的火蔓延速度约为倾角为 0时的 510倍。目前，单独研究压力或倾角对电缆火蔓延特性影响的研究较多。本文使用可变角度电缆架，在变压力试验舱内进行了电缆燃烧试验，探究不同环境压力和倾角对电缆燃烧的影响。1试验平台及材料试验均在变压力试验舱内通过可变角度电缆架进行，试验装置如图 1所示。设置了可旋转底座方便调节电缆与水平面的夹角。进行了 4 种不同倾角（0，30，60，90）和 4种不同压力（40、60、80、101 kPa）下的火焰试验。试验用到的变压力试验舱包括以下几个部分：观测窗、摄像机（放置在观测窗外拍摄记录试验过程）、照明系统（由天花板悬挂的耐高温防爆灯和底部 LED灯组成，为舱内提供照明）、排气系统（由试验舱正上方排气口、下方带有阀门的排气孔、排气扇、排气管、抽气系统组成）和控制台（在这里设定目标压力。每次试样燃烧结束后进行排气，设定排气时间、排气速度等）。试验过程中，通过控制台将舱内压力调整至固定数值，紧闭舱门和排气孔，再等待一定时间。试验舱还预留了若干小孔，方便试验设备与试验舱外计算机相连。小孔塞由特制橡胶制成，保证试验舱的气密性。试验材料为通用橡套软电缆，初始自质量为 100 g，试验前截取长度为 50 cm 的电缆。点燃前使电缆处于绷紧状态，以防每次试验中因弯曲程度不同而对试验结果产生影响。由于试验过程中试验舱需保持封闭，采用氮气推动的点火方式点燃电缆试样。试验通过电子天平测量电缆的质量损失，量程为 12 kg，测 量 精 度 为 0.01 g，天 平 与 计 算 机 软 件 串 口 连 接（RsCom）实时采集并显示。采用 8 个 K 型热电偶组成阵基金项目：安徽省高校优秀青年科研项目（2022AH030037)；安徽省高校优秀青年人才支持计划项目（gxyqZD2022058)1197Fire Science and Technology,September 2023,Vol.42,No.9列，将其固定在热电偶架上置于电缆上方 30 cm 的位置。靠近点火器端的 4个热电偶测得数据为 T0T3，相互间距为 5 cm，沿电缆方向往后 4 个热电偶相互间距为 10 cm，测得数据为 T4T7。热流计与电缆试样处于同一水平面上，且位于距离电缆试样 30 cm 处，用铁架将其固定。所有试验均重复 3次。2试验结果与讨论2.1质量变化质量损失是火灾发展过程中的一个重要参数。图 2为 p=80 kPa、=90时 3组重复试验电缆质量变化曲线。由图 2可知，整个燃烧过程可分为 3个过程，即预热阶段、稳定燃烧阶段、衰减阶段。时间/s0 200 400 600 800100989694929088868482质量/g预热阶段稳定燃烧阶段衰减阶段-0.021 5-0.002 9-0.006 6NO.1NO.2NO.31 000图 2质量随时间变化曲线（p=80 kPa,=90）Fig.2Mass change curve with time（p=80 kPa,=90）图 3 展示了不同燃烧阶段的火焰形态。预热阶段又可称之为熔融热解阶段，此阶段热源的热量多用于电缆绝缘层的热解熔融，此时蔓延的情况还未发生，质量波动不大。随着火焰的蔓延，电缆进入稳定燃烧阶段，火焰形态趋于稳定，质量损失速率趋于定值，因此，以该状态下的燃烧速率作为电缆稳态燃烧的质量损失速率。最后进入衰减阶段，此时电缆快要燃尽，其燃烧速度越来越慢，火焰高度降低，最终燃烧停止。不同倾角和压力下的燃烧速率如图 4 所示。对比不同工况下的质量损失速率可以发现，质量损失速率与压力呈明显正相关，且在相同压力条件下，电缆倾角越大，质量损失速率越大。这是因为，当电缆水平燃烧时，火焰与电缆之间的夹角近似于 90，此时电缆火焰主要受到浮力的影响，只有火焰前锋的边缘预热并引燃未燃烧的电缆试样，其燃烧速率较慢。随着电缆试样倾斜角度增大，由于对火焰羽流上坡和下坡空气卷吸能力差引起的压力差响应的科恩达效应，使得电缆火焰和倾斜电缆之间的相互作用发生了变化15，火焰与未燃烧电缆表面之间的相互作用不断加强，两者之间的夹角急剧减小，使得火焰贴附效应更为显著。当倾斜火焰靠近倾斜表面时，会使得火焰前锋向未燃区倾斜，增大两者之间的传热，加快火蔓延速率。2.2温度变化图 5是电缆倾角为 30时不同压力下温度随时间的变化曲线。由图 5 可以看出，电缆温度的峰值基本为 800（a）试验装置（b）试验舱（c）整体装置示意图变压力实验舱摄像机观测窗排烟口热电偶（从左至右分别为 T0T7)铁夹支架可旋转底座石膏板电子天平点火器5 cm热电偶架热流计18 cm电缆图 1试验装置示意图Fig.1Schematic diagram of the experimental design预热阶段稳定燃烧阶段衰减阶段图 3不同燃烧阶段火焰形态（p=101 kPa,=0）Fig.3Flame patterns in different combustion phases（p=101 kPa,=0）压力/kPa40 50 60 70 80 90 100 1100.0260.0240.0220.0200.0180.0160.0140.0120.0100.008质量损失速率/g/s=0=30=60=90图 4质量损失速率随压力的变化情况Fig.4Variation curve of mass loss rate with pressure1 000，说明压力对温度的峰值影响不大。温度整体均呈现先增后减的趋势，依此可将温度变化分为 2 个阶段16：预热阶段和燃烧阶段。在预热阶段，火焰对蔓延方向上的电缆产生热辐射作用，使其温度缓慢上升。当火焰蔓延至前部电缆，进入燃烧阶段。燃烧区域的电缆同时受到热辐射和对流传热的影响，其温度快速上升，达到电缆绝缘层热解温度时就会发生热解并产生可燃气体，促进燃烧和火蔓延的进程。图 6 为常压下不同倾角电缆上方温度随时间的变化情况。时间/s0 400 800 1 200 1 6008006004002000温度/（a）=0时间/s0 200 400 600 8001 0008006004002000温度/（b）=30T0T1T2T3T4T5T6T7T0T1T2T3T4T5T6T7时间/s1 0008006004002000温度/（c）=60时间/s0 100 200 300 400 5001 2001 0008006004002000温度/（d）=900 100 200 300 400 500T0T1T2T3T4T5T6T7T0T1T2T3T4T5T6T7图 6p=101 kPa时，不同倾角条件下温度随时间的变化情况Fig.6Variation of temperature with time for different inclination conditions at p=101 kPa由图 6可知，固定压力下，随着倾角的增加，电缆的燃烧时间逐渐减少，火蔓延速率加快。同时，随着倾角的增加，各个温度测点测得的温度重合区域增大。这是因为，随着倾角的增加，浮力羽流对火焰的作用增强，使得火焰更加贴近电缆。同时，火焰对未燃区的对流和辐射逐渐增强，加速了电缆的热解速率，产生的热解气体增多，火焰面积增大，对流传热和辐射传热达到的温度测点更多。2.3辐射热通量变化图 7 为电缆在不同压力和倾角条件下的辐射热通量变化情况。由图 7可知，辐射热通量的峰值与倾角呈正相关。辐射热越大，燃烧反馈给电缆表面的热量越多；电缆绝缘层热解速度加快，生成的可燃气体增多，加速了火焰的蔓延。试验中热流计摆放的位置决定了传感器测得的数据只 是 火 焰 辐 射 传 热 的 热 流。针 对 辐 射 热 公 式Q=fT4，有研究结果证实，在高海拔低压条件下，火焰区内的碳烟颗粒浓度减小，火焰发射率f减小2，17，火焰向电缆表面的辐射热流密度也将减小。不同火灾的火灾发展情况有很大不同，火灾增强系数也不同。在以往对低压火灾的大多数研究中，探讨了压力对不同燃料燃烧特性的影响。然而，压力对固体燃烧的影响也是显著的。这主要是因为环境压力的降低会影响火焰的热量反馈18，减缓固体材料燃烧和热释放速率。DING C19指出了燃烧增强因子 a 与峰值燃烧速率之间的关系，见式（1）。a=Hcmpeak(t-t0)h（1）式中：Hc为燃烧的有效热值；mpeak为峰值燃烧速率；t时间/s0 200 400 600 800 1 0001 0008006004002000温度/T0T1T2T3T4T5T6T7（a）p=40 kPa时间/s0 400 800 1 2001 2001 0008006004002000温度/（b）p=60 kPaT0T1T2T3T4T5T6T7时间/s0 200 400 600 800 1 0001 0008006004002000温度/（c）p=80 kPa时间/s0 200 400 600 8001 0008006004002000温度/（d）p=101 kPaT0T1T2T3T4T5T6T7T0T1T2T3T4T5T6T7图 5=30时，不同压力条件下温度随时间的变化情况Fig.5Variation of temperature with time for different pressure conditions at=30时间/s0 400 800 1 200120100806040200辐射热通量/W/m20306090（a）p=40 kPa时间/s0 400 800 1 200120100806040200辐射热通量/W/m2（b）p=60 kPa0306090时间/s0 200 400 600 800 1 000140120100806040200辐射热通量/W/m2（c）p=80 kPa时间/s0 200 400 600160140120100806040200辐射热通量/W/m2（d）p=101 kPa03060900306090图 7不同压力条件下辐射热通量的变化曲线Fig.7Variation curve of radiant heat flux under different pressure conditions1198消防科学与技术2023年 9 月第 42 卷第 9 期1 000，说明压力对温度的峰值影响不大。温度整体均呈现先增后减的趋势，依此可将温度变化分为 2 个阶段16：预热阶段和燃烧阶段。在预热阶段，火焰对蔓延方向上的电缆产生热辐射作用，使其温度缓慢上升。当火焰蔓延至前部电缆，进入燃烧阶段。燃烧区域的电缆同时受到热辐射和对流传热的影响，其温度快速上升，达到电缆绝缘层热解温度时就会发生热解并产生可燃气体，促进燃烧和火蔓延的进程。图 6 为常压下不同倾角电缆上方温度随时间的变化情况。时间/s0 400 800 1 200 1 6008006004002000温度/（a）=0时间/s0 200 400 600 8001 0008006004002000温度/（b）=30T0T1T2T3T4T5T6T7T0T1T2T3T4T5T6T7时间/s1 0008006004002000温度/（c）=60时间/s0 100 200 300 400 5001 2001 0008006004002000温度/（d）=900 100 200 300 400 500T0T1T2T3T4T5T6T7T0T1T2T3T4T5T6T7图 6p=101 kPa时，不同倾角条件下温度随时间的变化情况Fig.6Variation of temperature with time for different inclination conditions at p=101 kPa由图 6可知，固定压力下，随着倾角的增加，电缆的燃烧时间逐渐减少，火蔓延速率加快。同时，随着倾角的增加，各个温度测点测得的温度重合区域增大。这是因为，随着倾角的增加，浮力羽流对火焰的作用增强，使得火焰更加贴近电缆。同时，火焰对未燃区的对流和辐射逐渐增强，加速了电缆的热解速率，产生的热解气体增多，火焰面积增大，对流传热和辐射传热达到的温度测点更多。2.3辐射热通量变化图 7 为电缆在不同压力和倾角条件下的辐射热通量变化情况。由图 7可知，辐射热通量的峰值与倾角呈正相关。辐射热越大，燃烧反馈给电缆表面的热量越多；电缆绝缘层热解速度加快，生成的可燃气体增多，加速了火焰的蔓延。试验中热流计摆放的位置决定了传感器测得的数据只 是 火 焰 辐 射 传 热 的 热 流。针 对 辐 射 热 公 式Q=fT4，有研究结果证实，在高海拔低压条件下，火焰区内的碳烟颗粒浓度减小，火焰发射率f减小2，17，火焰向电缆表面的辐射热流密度也将减小。不同火灾的火灾发展情况有很大不同，火灾增强系数也不同。在以往对低压火灾的大多数研究中，探讨了压力对不同燃料燃烧特性的影响。然而，压力对固体燃烧的影响也是显著的。这主要是因为环境压力的降低会影响火焰的热量反馈18，减缓固体材料燃烧和热释放速率。DING C19指出了燃烧增强因子 a 与峰值燃烧速率之间的关系，见式（1）。a=Hcmpeak(t-t0)h（1）式中：Hc为燃烧的有效热值；mpeak为峰值燃烧速率；t时间/s0 200 400 600 800 1 0001 0008006004002000温度/T0T1T2T3T4T5T6T7（a）p=40 kPa时间/s0 400 800 1 2001 2001 0008006004002000温度/（b）p=60 kPaT0T1T2T3T4T5T6T7时间/s0 200 400 600 800 1 0001 0008006004002000温度/（c）p=80 kPa时间/s0 200 400 600 8001 0008006004002000温度/（d）p=101 kPaT0T1T2T3T4T5T6T7T0T1T2T3T4T5T6T7图 5=30时，不同压力条件下温度随时间的变化情况Fig.5Variation of temperature with time for different pressure conditions at=30时间/s0 400 800 1 200120100806040200辐射热通量/W/m20306090（a）p=40 kPa时间/s0 400 800 1 200120100806040200辐射热通量/W/m2（b）p=60 kPa0306090时间/s0 200 400 600 800 1 000140120100806040200辐射热通量/W/m2（c）p=80 kPa时间/s0 200 400 600160140120100806040200辐射热通量/W/m2（d）p=101 kPa03060900306090图 7不同压力条件下辐射热通量的变化曲线Fig.7Variation curve of radiant heat flux under different pressure conditions1199Fire Science and Technology,September 2023,Vol.42,No.9为火灾发展时间；t0为火灾开始时的有效燃烧时间；h为时间指数，通常取 1、2、3。对于大多数火灾发展过程，时间指数 h 可以取 2，因此，该过程中的火灾可以称为 t2增长火灾，该模型也可以称为 t2增长模型。根据燃烧增强因子的大小，燃烧速率达到峰值时，t2增长火也可以分为超快增长火、快增长火、中增长火、慢增长火、极慢增长火，如表 1所示。根据式（1）可以计算出不同条件下的燃烧增强因子，结果见表 2。结合式（1）和表 2 可知，环境压力和倾角的变化导致燃烧速率峰值和达到峰值所需时间的变化，改变了电缆火蔓延的燃烧增强因子。在同一环境压力下，峰值燃烧速率随倾角的增大而增加，燃烧所需的时间越短，燃烧增强因子随压力的增大越显著增大。当倾角不变时，环境压力越大，火焰对电缆的热量反馈越多，燃烧速率峰值越大，到达峰值时间越短，燃烧增强因子随之增大。3结 论（1）电缆的燃烧速率与环境压力呈正相关。环境压力增大，火焰对电缆的热量反馈增强，电缆热解速率和火蔓延速率也相应增加。（2）电缆的燃烧速率与倾角呈正相关。倾角增大，由于对火焰羽流上坡和下坡空气卷吸能力差引起的压力差响应的科恩达效应，使得火焰和电缆之间的相互作用也不断增强。（3）燃烧增强因子与环境压力和倾角呈正相关。环境压力和倾角越大，燃烧速率到达峰值的时间越短，燃烧速率峰值越大，燃烧增强因子随之显著增大。参考文献：1 公安部消防局.2018中国消防年鉴M.云南:云南人民出版社,2018.2 WIESER D,JAUCH P,WILLI U.The influence of high altitude on fire detector test firesJ.Fire Safety Journal,1997,29(2-3):195-204.3 NIU Y,HE Y P,HU X K,et al.Experimental study of burning rates of cardboard box fires near sea level and at high altitudeJ.Proceedings of the Combustion Institute,2013,34(2):2565-2573.4 王伟刚,孔文俊,张培元.低压环境下热薄固体燃料表面火焰传播试验研究J.工程热物理学报,2004,(5):887-890.5 YAN W G,SHEN Y,AN W G,et al.Experimental study on the width and pressure effect on the horizontal flame spread of insulation materialJ.International Journal of Thermal Sciences,2017,114:114-122.6 马一飞.高压低氧气体保温材料 XPS 燃烧特性J.消防科学与技术,2014,33(6):608-611.7 ZHAO Y L,CHEN J,CHEN X,et al.Pressure effect on flame spread over polyethyleneinsulated copper core wireJ.Applied Thermal Engineering,2017,123:1042-1049.8 王志.线缆绝缘材料热解特性与线缆燃烧及火蔓延行为研究D.合肥:中国科学技术大学,2020.9 夏云春,吴静.可燃性 PVC 电缆燃烧时的火蔓延速度J.青岛科技大学学报(自然科学版),2008,(4):340-344+356.10 吕云欢.坡度条件下火焰附壁的试验模拟研究D.合肥:中国科学技术大学,2019.11 纪杰,李杰,孙金华,等.不同宽度和角度下木材表面火蔓延特性的试验研究J.工程热物理学报,2010,31(2):351-354.12 HU L H,ZHANG Y S,YOSHIOKA K,et al.Flame spread over electric wire with high thermal conductivity metal core at different inclinationsJ.Proceedings of the Combustion Institute,2015,35(3):2607-2614.13 LU Y,HUANG X Y,HU L H,et al.The interaction between fuel inclination and horizontal wind:Experimental study using thin wireJ.Proceedings of the Combustion Institute,2019,37(3):3809-3816.14 夏云春.电缆束分布特性对燃烧火蔓延速度的影响J.青岛科技大学学报(自然科学版),2011,32(2):165-171.15 ZHANG Y,JI J,WANG Q S,et al.Prediction of the critical condition for flame acceleration over wood surface with different sample orientationsJ.Combustion and Flame,2012,159(9):2999-3002.16 刘志扬.典型热塑性电缆导线火蔓延行为特性试验研究D.武汉:武汉理工大学,2020.表 1所采用的火灾增长参数分类Table 1Fire growth parameter value classification scheme employed增长率等级极慢速慢速中等快速极快速a的范围/kW/s20.105 500表 2不同条件下电缆火蔓延的燃烧增强因子Table 2Combustion enhancement factors of cable fire spread under different conditions倾角0306090环境压力/kPa406080101406080101406080101406080101到达峰值的时间/s25018587682001898758229183986417113310478峰值燃烧速率/g/s0.007 220.007 480.008 700.009 410.013 690.015 770.016 390.017 280.018 140.018 390.019 890.020 290.019 960.020 550.021 260.023 60燃烧增强因子0.001 390.004 800.028 760.051 810.002 240.005 300.029 150.073 310.001 990.005 870.024 850.062 290.003 860.011 720.022 510.046 54增长火类型慢速慢速快速快速慢速慢速快速快速慢速慢速中速快速慢速中速中速快速1200消防科学与技术2023年 9 月第 42 卷第 9 期消防理论研究基于激光距离选通成像的透火透烟侦察技术李紫婷1,2,3,储玉喜1,2,3,陈晔1,2,3（1.应急管理部天津消防研究所，天津 300381；2.工业与公共建筑火灾防控技术应急管理部重点实验室，天津 300381；3.天津市消防安全技术重点实验室，天津 300381）摘要：针对大火浓烟环境下能见度极低而造成消防员搜救、施救困难的现状，提出了基于激光距离选通成像的火场透火透烟侦察技术，开展了木垛火、正庚烷火透火实体试验和密闭空间透烟试验，可实现纵深 1.5 m 火焰的穿透、浓烟环境下能见度提升 3 倍，解决了目前由于表/界面反射、背向散射严重而无法穿透火焰浓烟的难题。基于试验结果，探讨了距离选通成像在消防可视化侦察及搜救中的应用前景，进一步明确了该研究领域未来的发展方向。基于激光距离选通成像技术研发的火场侦察搜救装备，可为消防救援人员开展建筑受限空间火灾的内攻救援及撤离提供“透视眼”，有望切实提高大火浓烟以及夜间环境下初战控火、快速内攻及人员搜救能力。关键词：透火成像；透烟成像；消防侦察；激光中图分类号：X932；TP242 文献标志码：A文章编号：1009-0029（2023）09-1201-04消防救援人员在进行建筑火灾扑救处置时，常需要开展内攻灭火和救援，但由于火灾热烟气在建筑物内的蔓延与积聚，建筑内烟气的浓度往往较高、环境能见度较差，且着火空间内的高亮火焰会造成“视盲”效果1，使得消防救援人员在开展建筑内被困人员搜救、危险物品与环境探察等工作时存在较大困难。目前，消防救援队伍在开展建筑火灾内攻灭火和救援工作时使用的侦察装备主要是强光手电和便携式红外热像仪。然而，强光手电对烟雾的穿透能力有限，在高浓度烟雾环境下的应用效果欠佳。红外热像仪对低温烟雾有一定的穿透效果，在确定着火位置、判断火势蔓延方向、温度检测等火场侦察中起到了重要的辅助作用，但火焰和高温烟气可导致红外探测器“失明”，无法看清火焰周围及背后的物体，如图 1 所示。因此，消防救援队伍目前亟须可以高效穿透烟雾和火焰的火场侦察搜救装备，以提高其对建筑火灾，特别是高层、地下空间火灾的初战控火、快速内攻和人员搜救能力。随着激光技术、电子技术以及光电探测技术的发展，激光成像技术不断发展2-5，近年来受到国内外的广泛关注。然而，与消防救援相关的透火穿烟成像技术却鲜有报道。从技术方面，距离选通成像技术、红外数字全息技基金项目：应急管理部天津消防研究所基本科研业务费资助项目（2022SJ26，2022SJ25）17 LI Z H,HE Y P,ZHANG H,et al.Combustion characteristics of nheptane and wood crib fires at different altitudesJ.Proceedings of the Combustion Institute,2009,32(2):2481-2488.18 梁参军.环境压强对固体可燃物火蔓延的影响研究D.合肥:中国科学技术大学,2014.19 DING C,YAN Z J,LI Y Y,et al.Effect of pressure and stacking method on combustion characteristics of paper stacksJ.Case Studies in Thermal Engineering,2022,38:102375.Study on the combustion characteristics of cable fire under different ambient pressure and inclination angleDing Chao,Li Yuyao,He Lingfeng,Jiao Yan(College of Environmental and Energy Engineering,Anhui Jianzhu University,Anhui Hefei 230601,China)Abstract:In this paper,cable combustion experiments were conducted in a variable pressure experimental chamber.We measured the burning rate of the cable and the combustion characteristics parameters such as temperature and radiant heat above the cable during the fire spread by changing the ambient pressure and the cable placement angle in the chamber,and processed and analyzed the measured data.The results show that the decrease in pressure affects the heat feedback of the flame.When the inclination is 90,the burning rates corresponding to different environmental pressures are 0.019 96,0.020 55,0.021 26 g/s and 0.023 60 g/s,and the two are positively correlated.When the ambient pressure is 101 kPa,the burning rates corresponding to different inclination angles are 0.009 41,0.017 28,0.020 29 g/s and 0.023 60 g/s,and the burning rate accelerates with increasing inclination angle.The relationship between the peak burning rate and the combustion enhancement factor reflects the growth of fire spread.Key words:cable fire;pressure;inclination;combustion characteristics作者简介：丁 超(1988-)，男，安徽亳州人，安徽建筑大学环境与能源工程学院副教授，博士，主要从事建筑火灾与防控技术等工作，安徽省合肥市蜀山区紫云路 292号，230601。收稿日期：2023-03-14（责任编辑：董 里）1201