工程科学学报.第42卷，第12期：1647-1652.2020年12月 Chinese Journal of Engineering,Vol.42,No.12:1647-1652,December 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.12.29.002;http://cje.ustb.edu.cn 飞机隔热隔音超细玻璃纤维棉燃烧火焰蔓延特性 刘天奇四，王宁，郑秋雨，蔡之馨，段国升 沈阳航空航天大学安全工程学院，沈阳110136 ☒通信作者，E-mail:liutiangi613@163.com 摘要为研究隔热隔音超细玻璃纤维棉燃烧火焰蔓延特性，采用火焰蔓延特性测试仪探究玻璃纤维棉暴露于辐射热源和 明火条件下燃烧火焰蔓延特性.结果表明：当点火时间从15增大至85s,火焰沿Y轴正向蔓延最远距离从280增至435mm, 火焰蔓延速率整体呈现先减小、后增大、再减小趋势，分析认为火焰蔓延速率中途会增大是因为试样在制样时切割出切口， 使局部氧气在一定程度上得到补充.随辐射板温度在700-820℃范围内增大，火焰沿Y轴正向蔓延最远距离从280不断增 大至390mm,增幅达110mm,说明增大辐射板温度对促进火焰蔓延有显著作用，而火焰沿Y轴正向蔓延最远距离的增长速 率不断减小.通过监测燃烧过程中不同位置玻璃纤维棉内部实时温度，得到距离点火源越近的监测点温度整体偏高，同时最 高温度出现的时间大于点火时间.得到火焰沿Y轴正向蔓延最远距离与玻璃纤维棉厚度的定量拟合曲线，得到玻璃纤维棉 厚度在12~48m越大，对阻止火焰蔓延与扩散的效果越明显，分析认为这是由于大厚度玻璃纤维棉在燃烧时，有更多热量 沿内部厚度方向传播，从而减小了火焰热量沿Y轴正向的传播速度和蔓延距离. 关键词玻璃纤维棉：火焰蔓延：点火时间：隔热隔音材料：辐射板 分类号V250.2 Flame propagation characteristics of retardant superfine glass fiber wool in aircraft LIU Tian-q,WANG Ning,ZHENG Qiu-yu,CAI Zhi-xin,DUAN Guo-sheng School of Safety Engineering,Shenyang Aerospace University,Shenyang 110136,China Corresponding author,E-mail:liutiangi613@163.com ABSTRACT Thermal and sound insulation material in aircraft can ensure that the crew and passengers are in a relatively comfortable environment.To analyze the flame propagation characteristics of thermal and sound insulation superfine glass fiber wool,the flame propagation characteristics of glass fiber wool exposed to radiant heat and open flame were investigated using a flame propagation characteristic tester.Results show that,when the ignition time increases from 15 to 85s,the maximum distance of forward flame spread along the Y-axis increases from 280 to 435 mm.Moreover,the flame spread rate initially decreases,subsequently increases,and finally decreases.According to the analysis,the flame propagation rate increases because the sample is cut during the preparation process so that local oxygen is supplemented to a certain extent.When the temperature of the radiant plate increases within the range of 700- 820 C,the maximum distance of the flame spreading along the Y-axis was continuously increased from 280 to 390 mm,an increase of 110 mm,indicating that the increase in the temperature of the radiant plate has a significant positive effect on the spread of the flame. Furthermore,the growth rate of the flame that spreads the longest along the Y-axis decreases.By monitoring the real-time temperature inside the glass fiber wool at different positions during the combustion process,we determined that the temperature at the monitoring point close to the ignition source is generally high,and at the same time,the maximum temperature appears longer than the ignition time. The quantitative fitting curve of the furthest distance of forward flame spread along the Y-axis and the thickness of the glass fiber wool is 收稿日期：2019-12-29 基金项目：国家自然科学基金资助项目(51774168)：辽宁省自然科学基金资助项目(2020-BS-175):辽宁省教育厅科研资助项目(YT19038 L201754):沈阳航空航天大学人才引进博士科研启动基金资助项目(18YB25)飞机隔热隔音超细玻璃纤维棉燃烧火焰蔓延特性 刘天奇苣，王    宁，郑秋雨，蔡之馨，段国升 沈阳航空航天大学安全工程学院，沈阳 110136 苣通信作者，E-mail：liutianqi613@163.com 摘    要    为研究隔热隔音超细玻璃纤维棉燃烧火焰蔓延特性，采用火焰蔓延特性测试仪探究玻璃纤维棉暴露于辐射热源和 明火条件下燃烧火焰蔓延特性. 结果表明：当点火时间从 15 增大至 85 s，火焰沿 Y 轴正向蔓延最远距离从 280 增至 435 mm， 火焰蔓延速率整体呈现先减小、后增大、再减小趋势，分析认为火焰蔓延速率中途会增大是因为试样在制样时切割出切口， 使局部氧气在一定程度上得到补充. 随辐射板温度在 700～820 ℃ 范围内增大，火焰沿 Y 轴正向蔓延最远距离从 280 不断增 大至 390 mm，增幅达 110 mm，说明增大辐射板温度对促进火焰蔓延有显著作用，而火焰沿 Y 轴正向蔓延最远距离的增长速 率不断减小. 通过监测燃烧过程中不同位置玻璃纤维棉内部实时温度，得到距离点火源越近的监测点温度整体偏高，同时最 高温度出现的时间大于点火时间. 得到火焰沿 Y 轴正向蔓延最远距离与玻璃纤维棉厚度的定量拟合曲线，得到玻璃纤维棉 厚度在 12～48 mm 越大，对阻止火焰蔓延与扩散的效果越明显，分析认为这是由于大厚度玻璃纤维棉在燃烧时，有更多热量 沿内部厚度方向传播，从而减小了火焰热量沿 Y 轴正向的传播速度和蔓延距离. 关键词    玻璃纤维棉；火焰蔓延；点火时间；隔热隔音材料；辐射板 分类号    V250.2 Flame propagation characteristics of retardant superfine glass fiber wool in aircraft LIU Tian-qi苣 ，WANG Ning，ZHENG Qiu-yu，CAI Zhi-xin，DUAN Guo-sheng School of Safety Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136, China 苣 Corresponding author, E-mail: liutianqi613@163.com ABSTRACT    Thermal and sound insulation material in aircraft can ensure that the crew and passengers are in a relatively comfortable environment.  To  analyze  the  flame  propagation  characteristics  of  thermal  and  sound  insulation  superfine  glass  fiber  wool,  the  flame propagation  characteristics  of  glass  fiber  wool  exposed  to  radiant  heat  and  open  flame  were  investigated  using  a  flame  propagation characteristic tester. Results show that, when the ignition time increases from 15 to 85 s, the maximum distance of forward flame spread along the Y-axis increases from 280 to 435 mm. Moreover, the flame spread rate initially decreases, subsequently increases, and finally decreases. According to the analysis, the flame propagation rate increases because the sample is cut during the preparation process so that  local  oxygen  is  supplemented  to  a  certain  extent.  When  the  temperature  of  the  radiant  plate  increases  within  the  range  of  700− 820 ℃, the maximum distance of the flame spreading along the Y-axis was continuously increased from 280 to 390 mm, an increase of 110 mm, indicating that the increase in the temperature of the radiant plate has a significant positive effect on the spread of the flame. Furthermore, the growth rate of the flame that spreads the longest along the Y-axis decreases. By monitoring the real-time temperature inside the glass fiber wool at different positions during the combustion process, we determined that the temperature at the monitoring point close to the ignition source is generally high, and at the same time, the maximum temperature appears longer than the ignition time. The quantitative fitting curve of the furthest distance of forward flame spread along the Y-axis and the thickness of the glass fiber wool is 收稿日期: 2019−12−29 基金项目: 国家自然科学基金资助项目（51774168）；辽宁省自然科学基金资助项目（2020-BS-175）；辽宁省教育厅科研资助项目（JYT19038， L201754）；沈阳航空航天大学人才引进博士科研启动基金资助项目（18YB25） 工程科学学报，第 42 卷，第 12 期：1647−1652，2020 年 12 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 42, No. 12: 1647−1652, December 2020 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2019.12.29.002; http://cje.ustb.edu.cn