大規(guī)模火災(zāi)的溫度測(cè)量是消防研究人員和工程師的主要興趣所在。了解倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)動(dòng)態(tài)的科學(xué)原理很簡(jiǎn)單，但是尋找財(cái)產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)解決方案則是日常活動(dòng)的一部分。今天的倉(cāng)庫(kù)比以往任何時(shí)候都更大和更高。安裝自動(dòng)存儲(chǔ)系統(tǒng)后，可以將商品放在100英尺或更高的架子上。這在倉(cāng)庫(kù)測(cè)溫和防護(hù)方面提出了越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。成功的滅火和緩解工作需要對(duì)火勢(shì)的發(fā)展和位置有清晰的了解。

全面的倉(cāng)庫(kù)測(cè)溫，尤其是全面的灑水測(cè)試，是目前制定防損建議的主要方法。但是，在許多全面的灑水試驗(yàn)中，抑制水產(chǎn)生的蒸汽和煙霧遮擋了火焰的可見(jiàn)性。紅外熱像儀可以透視煙霧和蒸汽，如果正確校準(zhǔn)，則可以提供有價(jià)值的定量信息。

與進(jìn)行大規(guī)模火災(zāi)測(cè)試相關(guān)的成本和復(fù)雜性，促使致力于開(kāi)發(fā)能夠模擬火災(zāi)場(chǎng)景的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)工具。這些模型可以幫助解釋從少量大型火災(zāi)測(cè)試中獲得的信息。通過(guò)更改任何輸入?yún)?shù)，也可以將經(jīng)過(guò)正確驗(yàn)證的模型用于參數(shù)研究。理想情況下，建模結(jié)果可以減少開(kāi)發(fā)新保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)所需的昂貴測(cè)試。

在大規(guī)模火災(zāi)倉(cāng)庫(kù)測(cè)溫中使用紅外成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于能夠?yàn)閿?shù)值模型提供定量的表面溫度驗(yàn)證數(shù)據(jù)。當(dāng)前，可通過(guò)結(jié)合二維長(zhǎng)波紅外熱成像分析來(lái)研究表面溫度，以增加可用的驗(yàn)證數(shù)據(jù)。

圖為紅外熱成像

研究通過(guò)在三層和五層高機(jī)架存儲(chǔ)方案中引入紅外熱像儀測(cè)量來(lái)解決此限制。將紅外溫度與建模結(jié)果進(jìn)行比較。經(jīng)過(guò)測(cè)試和建模的案例代表了現(xiàn)實(shí)的工業(yè)倉(cāng)庫(kù)火災(zāi)場(chǎng)景。貨架上存放的商品由瓦楞紙箱組成，瓦楞紙箱用鋼制立方襯板包裹，放在硬木托盤(pán)上。

使用內(nèi)部校準(zhǔn)的微測(cè)輻射熱儀紅外熱像儀來(lái)獲得燃料表面和煙道空間內(nèi)部表面的二維溫度測(cè)量值。倉(cāng)庫(kù)測(cè)溫究中使用的紅外熱像儀已在室內(nèi)進(jìn)行校準(zhǔn)，并且能夠測(cè)量高達(dá)1473 K的黑體溫度。在測(cè)試陣列的外表面上觀察到最高1200K的最高溫度。倉(cāng)庫(kù)測(cè)溫在托盤(pán)負(fù)載之間的煙道空間內(nèi)，測(cè)得的溫度高達(dá)1400K。建模的火勢(shì)蔓延結(jié)果與紅外熱像儀圖像中顯示的良好火勢(shì)蔓延相匹配。倉(cāng)庫(kù)測(cè)溫在某些水平煙道空間內(nèi)獲得的模擬峰值表面溫度約為1400K，這與紅外熱像儀觀察到的峰值溫度非常吻合。由于在長(zhǎng)波紅外條件下煙塵濃度低且火焰發(fā)射功率有限，因此在感興趣的表面和紅外熱像儀之間存在的火焰效應(yīng)只會(huì)導(dǎo)致測(cè)量溫度升高約50K。結(jié)果表明，這項(xiàng)研究顯示了紅外熱像儀在大規(guī)模火災(zāi)情況下獲得高分辨率溫度測(cè)量值的能力，從而增強(qiáng)了現(xiàn)有的大規(guī)模模型驗(yàn)證數(shù)據(jù)集。

參考文獻(xiàn)

2015. de Vries, N. Ren, and M. Chaos. Temperature measurements on solid surfaces in rack-storage fires using IR thermography. Jaap de Vries. 2015.