防火树种热解动力学的传热传质效应与燃烧性表征问题研究

利用耐燃性较好的树种构筑防火林带以实现生物防火，是合理发挥自然力实现森林火灾预防与早期控制的有效技术途径。防火树种的筛选有赖于树种燃烧性的科学表征。对此，迄今的研究基本上都是通过材料含水率、热值、燃点、灰分、可燃物的结构状态与分布状况等静态指标来开展燃烧性评价，没有考虑从火灾早期热解现象的动力学机制深刻认识树种的燃烧性。本项目对防火树种（纤维素质炭化材料）热解过程开展实验与理论研究，分析不同材料尺度条件下传热传质效应对整体热解行为动力学的影响，掌握防火树种热解过程中的物理-化学耦合动力学行为规律，构建体现物理输运效应和化学反应动力学作用的防火树种热解模型，并在此基础上结合静态指标构建防火树种燃烧性科学表征方法。项目成果为我国生物防火工程中的防火树种筛选提供基本实验数据和科学方法，所建立的防火树种热解动力学模型则会促进森林可燃物着火和火蔓延模型预测水平的提高。