Vol.26 No.2 周心权等：平巷烟流滚退逆行规律 ·121◆ 量纲为1的量I:B-B昭gH 4结论 量纲为1的量Ⅱ：BBH”Au, 通过引入B,B.两个量纲为1的量，烟流滚退 对水平巷道火灾烟流滚退时烟流与巷道壁 时烟流逆行距离表达式可写为如下形式，即 间的热交换理论进行分析，从而得出烟流逆行距 L=1-kBalk"aC.H3p,U-Bolx 离的表达式.运用烟流模型及理想气体状态方程 Tee-T In7.(-1) 等基本理论对表达式进行了求解.结果表明，滚 退发生时逆退距离不仅与火源的基本参数有关， 烟流滚退现象发生过程中涉及多因素的影 而且与风速、风温、风流密度、巷道断面（周长、面 响，其逆行距离也与包括火源、风流状态及巷道 积)及巷道高度有密不可分的联系. 特征、壁面条件等等多种因素有关.观察式(14)， 可以反映出上述特点，一般情况下，对某一确定 参考文献 矿井来说，对流换热系数、新鲜风流密度烟流的 1 Flecher D F,Kent J H,Apte V B,et al.Numerical simula- 质量定压热容等参数可认为为常数，因此对逆行 tions of smoke movement from a pool fire in a ventilated 距离影响最大的因素主要有巷道高度、巷道周长 tunnel [J].Fire Saf J,1994,23(3):305 及火源特征三个方面.而逆行距离与风速变化的 2 Lee CK,Chaiken R F,Singer J M.Interaction between duct fires and ventilation flow-An experimental study 关系较为复杂 [J].Combust Sci Technol,1979,20:59 以式(14)作为理论基础，可通过巷道模拟实 3余常昭.环境流体力学导论M小.北京：清华大学出 验确定三个待定系数k,k,",进而为实际应用时 版社，1992 提供参考系数.对于某一确定的烟流滚退现象， 4周延，王省身，水平巷道烟流滚退发生条件的研究 其火源温度、羽流起始流量可以估算（根据燃料 [).煤炭学报，1998,23(4)：362 类型及燃料规模)，而新鲜风流密度、温度可以通 5黄方谷，韩风华，工程热力学与传热学M北京：北 过测定获得，巷道断面参数已知，因此通过式 京航空航天大学出版社，1992 6周心权，吴兵，矿井火灾救灾理论与实践M北京： (14)即可以计算出滚退烟流逆行距离， 煤炭工业出版社，1996 Rollback Law of Reverse Smoke Flow in a Horizontal Airway during Mine Fire ZHOU Xinquan,WANG Haiyan.ZHAO Hongze China University of Mining and Technology,Beijing 100083,China ABSTRACT Rollback smoke is one kind of familiar turbulent flow during mine fire and may cause serious dam- age and injury.The rollback law of reversal smoke flow is significant to mine fire rescue.The theories of environ- mental fluid mechanics and heat transfer are applied to study on the rollback law of the reversal smoke flow in a horizontal airway during mine fire.The heat transfer process between the reversal smoke and the airway wall is anal- yzed.Through the analysis above,the rollback distance equation of the reversal smoke is formed.The mass flux of the reversal smoke flow at the reverse point above the fire source and under the roof and the temperature at the point before smoke reverse again are the key points of working out the equation.At the stagnation before smoke reverse again,namely at the stagnant point of the reversal smoke,the pressure between smoke flow and airflow is equal and thus a pressure equilibrium equation is built up.Combined with the smoke plume model and gas state equation,the mass flux of the reversal smoke and the temperature at the stagnant point are worked out.At a result,the function of rollback distance of the reversal smoke is educed and simplified in order to be used in practice KEY WORDS mine fire;reverse smoke;back distance心】 周 心 权 等 平巷 烟 流 滚 退 逆 行规律 量 纲 为 的量 及 衅曹 一 一 量 纲 为 的量 凡 一 琳 一 切 通 过 引入凡 ， 两 个量 纲 为 的量 ， 烟 流 滚 退 时烟 流 逆 行 距 离表 达 式 可 写 为如 下 形 式 ， 即 一 担 国 一 ’ 牙加 。 一 ’ 兀 代 一 淤 一 一 ，一 烟 流 滚 退 现 象 发 生 过 程 中涉 及 多 因素 的影 响 ， 其 逆 行距 离也 与包 括 火源 、 风 流状 态及 巷 道 特征 、 壁 面 条件等等 多种 因素 有关 观 察 式 ， 可 以反 映 出上 述特 点 ， 一 般情 况 下 ， 对 某 一确 定 矿 井 来 说 ， 对 流 换 热 系 数 、 新 鲜 风 流 密 度烟 流 的 质量 定压 热 容等参数 可 认 为 为常数 ， 因此 对 逆 行 距 离影 响最 大 的因素主 要 有 巷道 高度 、 巷 道 周 长 及 火源 特 征三 个 方面 而 逆 行 距 离 与风速 变化 的 关 系 较 为复杂 以式 作 为理 论 基 础 ， 可通 过 巷 道 模拟 实 验 确 定 三 个待 定 系数 ， ’ ， 尸 ， 进 而 为实 际应 用 时 提 供 参 考 系数 对 于 某 一 确 定 的烟 流 滚 退 现 象 ， 其 火 源 温 度 、 羽 流起 始流 量 可 以估 算 根 据 燃 料 类 型及燃料 规 模 ， 而 新 鲜风 流密 度 、 温度 可 以通 过 测 定 获 得 ， 巷 道 断 面 参 数 己 知 ， 因此 通 过 式 即可 以计 算 出滚 退 烟 流 逆 行 距 离 结 论 对 水 平 巷 道 火 灾 烟 流 滚 退 时烟 流 与 巷 道 壁 间的热 交换 理论 进 行 分 析 ， 从而 得 出烟 流逆 行距 离 的表 达 式 运 用烟 流模 型及 理想 气体 状 态 方 程 等基 本 理 论对 表 达 式进 行 了求 解 结 果表 明 ， 滚 退 发 生 时逆 退距 离 不仅 与 火源 的基 本 参数 有 关 ， 而 且 与风速 、 风温 、 风流 密度 、 巷道 断面 周长 、 面 积 及 巷 道 高度 有 密 不 可 分 的联 系 参 考 文 献 ， ， ， ， ， ， ， 一 〔 ， ， 余 常 昭 环 境 流 体 力学 导 论 北 京 清 华 大 学 出 版 社 ， 周 延 ， 王 省 身 水平 巷 道烟 流 滚 退 发 生 条件 的研 究 煤 炭学报 ， ， 黄 方 谷 ， 韩 凤 华 工 程 热 力学 与 传 热 学「 北 京 北 京航 空 航 天 大 学 出版 社 ， 周 心 权 ， 吴 兵 矿 井火 灾救 灾 理 论 与 实践 北 京 煤炭工 业 出版 社 ， ， 班咬刃 由 ， 乙从咬 ， 介 ， ， 切卿 刀 厂 ， ， ， ， ， 恤