黑龙江省主要树种燃烧性能研究

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在热辐射功率为50kW·m-2、气体体积流速为24L·s-1的条件下,采用可控气氛锥形量热仪,分别对黑龙江省主要的15种针阔叶树种,红松(Pinus koraiensis)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)、红皮云杉(Picea koraiensis)、兴安落叶松(Larixgmelini)、黄波罗(Phellodendron amurense)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、蒙古栎(Quercus monglica)、青楷槭(Acer tegmentosum)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、山杨(Populus davidiana)、白桦(Betula platyphylla)、色木槭(Acer mono)、毛赤杨(Alnushirsute)、紫椴(Tilia amurensis)、大青杨(Populus ussuriensis)的树皮和树叶的燃烧性能进行测试,获得了试样在燃烧过程中的热释放、质量变化、浓烟及烟释放相关参数。得出以下结论:所有试样的燃烧过程可大致分为三个阶段:初期无焰热解阶段、有焰燃烧阶段及后期红热燃烧阶段。样品的热释放速率、质量损失速率、烟释放速率、二氧化碳生成速率表现出同步的变化规律,均在有焰燃烧最剧烈的时候出现了峰值,而且大部分的质量损失、热量释放、浓烟释放、二氧化碳释放都是在有焰燃烧阶段完成的。受燃烧中氧消耗的影响,一氧化碳释放规律比较复杂,但总体来说,大量的一氧化碳释放主要发生在后期灼热燃烧阶段,即由木炭不完全氧化形成。通过各燃烧参数的比较,可以看出白桦和黄波罗的树皮和树叶在热释放速率、总热释放量、烟产生速率、比消光面积、CO及CO2的产量均比其它树种高,火发生指数低,这说明白桦的阻火性能差;青楷槭树种在各项燃烧指标中,峰值都较低或最低,释烟、释热都比较缓慢,火发生指数大,阻火性能较强,这说明青楷槭可以作为阻火优先筛选树种;兴安落叶松的各项燃烧指标都处于中等水平,但由于兴安落叶松针叶短小,凋落后排列紧密,可燃物密度大,地被物相对较难燃,在针叶林带里是抗火能力比较强的树种;其它树种介于白桦和青楷槭之间;蒙古栎和樟子松由于树皮耐火而树叶易燃,虽然表现出了明显的耐火特征,但不宜作为防火树种。综上,15个树种抗火性能从强到弱一次为:青楷槭>大青杨>色木槭>蒙古栎>水曲柳>兴安落叶松>胡桃楸>紫椴>山杨>毛赤杨>红皮云杉>樟子松>黄波罗>红松>白桦。
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