影响烟的产生和烟的特性因素有很多,虽然不可能对这些特性进行全面的描述,但可了解其中几种

重要变量的影响。

4.2.2分解模式

烟是燃烧的结果,燃烧可以是有焰或无焰,包括闷烧,这些不同的燃烧模式可能产生不同类型的烟。

无焰燃烧时,温度的升高促使挥发物的形成。当挥发物与冷空气混合时,会形成球状小滴,呈现明亮的

烟气溶胶。有焰燃烧会产生富含碳黑的烟,这种烟中的粒子为不规则形状。有焰燃烧的粒子是在气相

中形成的,并且是在氧气含量非常低的区域导致不完全燃烧形成的。烟中的含碳颗粒释放辐射能量(黑

体辐射)使烟看起来为黄色。

无焰燃烧产生的球状颗粒大小通常为1μm,有焰燃烧的那些不规则的含碳颗粒尺寸虽然更大,但

却更难测定,并取决于其测量技术，

通常燃烧木材时有焰燃烧比无焰燃烧产生的烟量要少，然而对于塑料则不能一概而论:有焰燃烧

产生的烟量可能少于也可能多于无焰燃烧产生的烟量。因此,测试烟时,必须记录测试样品是否点燃以

及点燃和熄灭的次数。另外,复合物的背面可能会产生冷烟,与暴露着的表面产生的烟在颜色和成分上

完全不同。

试验样品上的热通量影响着材料的燃烧方式;在低水平人射辐照度(15 kW *m-'~25 kW・m’)

和高水平人射辐照度(40 kW * m-'~50 kW *m’)下评估样品产生的烟量是一个良好的常用方法。

这样可以评估在火焰发展阶段材料产生烟倾向的影响。

4.2.3通风和燃烧环境

产生的烟不仅和燃烧材料种类有关,还和火情有关。众所周知,对于某些材料,有限的通风可显著

地增加烟量。

测量燃烧中的烟量时,要考虑燃烧速率和燃烧面积。由于火在大面积上蔓廷速度很快,单位面积产

生少量烟的物质可能释放出大量的烟。

4.2.4时间和温度

烟气溶胶颗粒的大小分布与时间有关并随时间变化会凝结。有些特性也会随温度变化而改变,所

以时间长的烟或者是冷烟,它们的性质可能与产生不久的烟或者热烟的特性不同。这些因素对消防人

员考虑在大型建筑物中烟的潜在移动趋势很重要。这些因素在设计烟测试时也要考虑到。

4.2.5去除烟粒子的方法

有些方法可以去除大的烟粒子。在含有辐射热源可燃气体的累积测试程序中,由于烟雾粒子循环

流通,大的烟粒子可能会发生二次热分解。其他去除大颗粒烟粒子的方法包括烟粒子在试验箱内表面

上的沉积和风扇吹除。在实际燃烧中,当烟在着火房间内循环流通时,这样的现象也会发生。因为在累

积烟测试中可能会有这些影响,所以暴露的早期阶段(例如开头10min)被公认为是测量烟的速率的最

好时期。

5 烟的测量原理

烟由气溶胶颗粒组成。烟可通过它的重量特性函数(烟雾粒子的质量)、光模糊特性函数,或者两种

特性函数来测量[1]。本部分贝考虑模糊度,不考虑重量法。模糊性是光路中粒子的数量、大小和性质

的函数。若认为这些粒子是不透明的,则模糊光中的烟含量与光路中粒子的横截面积总和有关。测量

结果的单位为面积,例如平方米(m'),这些测量方法可应用于小规模或大规模或实际规模的着火测试。采用密闭系统的称为累积法或静

卖法.采用流动系统的测试方法称为动态法。

5.1 布格(Bouguer)定律

光学烟测试源于布格(Bouguer)定律,该定律钱述了单色光在吸收媒介中的衰减，

I/T=e

-=--. =.= .== .=. ... ..= ==.===*…-( ])

(1/L)I(/T)

*----. =-+---…+ … +…---+-----( 2 )

(的单位为长度的创数,如m)5.3单位g

在某些研究中,lg用来计算单位光程的光密度(D),也可命名为线性十分吸光系数和k(线性内皮

尔(Napierian)吸光系数),单位是长度的倒数(如m')。

1/T-10"

*…-.--.…. .*-*--======.==---=(4)

D- (1/L)Ig(I/T)

..... ……. .. .=. .== === ===+=*---(5)

k一DIn10或k-2.303 D

-----+ . -+-* +**--------(6)

烟的消光面积(S)也可由D计算得;

S2.303DV

..*.… …----- --+--....*****(7)

在文献中能够发现以10为底的若干变量。普遍使用的量是无量纲光密度D’-lg(I/T).

对于给定的烟量,D'与光程成比例关系,因而取决于设备;不同设备取得的结果不能进行比较。

5.4光源

白光和单色光激光光源都可用于烟测试。

光在烟中的衰减取决于光的吸收和散射,因为后者取决于波长,所以用不同的光源取得的数据进行

比较时应谨慎。

5.5 比消光面积

测试中样品质量若有减少,比消光面积a计算如下

S/Am

…(8)

式中:

△m一试验样品的质量损失

。一-单位为面积/质量,例如 m’・ kg-'。

比消光面积。,是所有规模的试验都可进行的基本测量,它与下列因素无关，

一--测量所取的光程;

一气体流量;

一-暴露产品的表面积;

试验样品的质量。

式中;

T一透射光强度;

1一一人射光强度;

L--一穿过烟的光程

k一一线性内皮尔(Napierian)吸收系数(或消光系数)(见图2)，

图2的方框内容可作参考。

图2光在烟中传播的衰减

5.2消光面积

烟量的一个有效测量方法为计算所有熠粒于的有效横截面积总和，这个面积即为消光面积5。这

个清光面积可以看作是烟粒子在光束中投下的总阴影面积(見图3)。

清光面积与烟的消光系敷和烟的体积有关,方程如下:

S-kV

.......…- -- ==- -----------( 3)

式中

V--容纳烟的试验箱容量，

该方程仪适用于均匀的烟，

4.1火情和着火模型

近年来,在燃烧产物的分析研究上取得了重大的进展，众所周知,燃烧产生的混合物成分主要取决

于燃烧物质的性质、主体温度和通风条件,特别是火场上氧气的供给量。表1显示的是随着空气的变

化,火焰在不同阶段的情况。为了尽量符合实际规模的火情,用于实验室测试(小规模或大规模)的条件

(idt IEC 60695-2-2:1991)

GB/T 5169.7-2001电工电子产品着火危险试验试验方法扩散型和预混合型火焰试验

方法(idtIEC 60695-2-4/0:1991)

GB/T 5169.9-2006电工电子产品着大危险试验第9部分:着火危险评定导则

预选试

验规程的使用(IEC 60695-1-30:2002,IDT)

GB/T 5169.10-2006电工电子产品着火危险试验第10部分:灼热丝/热丝基本试验方

法灼热丝装置和通用试验方法(IEC60695-2-10:2000,IDT)

GB/T 5169.11-2006电工电子产品着火危险试验第11部分:灼热丝/热丝基本试验方

法成品的灼热丝可燃性试验方法(IEC 60695-2-11;2000,1DT)

GB/T5169.12-2006电工电子产品着火危险试验第12部分:灼热丝/热丝基本试验方

法材料的灼热丝可燃性试验方法(IEC60695-2-12:2000.IDT)

--GB/T 5169.13-2006电工电子产品着火危险试验第13部分:灼热丝/热丝基本试验方