聂璇，周魁斌，吴月琼，黄梦源，蒋军成

（南京工业大学安全科学与工程学院，江苏南京211816）

引 言

中俄天然气管道、中亚天然气管道、中缅天然气管道、西气东输管道等长输运管道的大量建设，以及大量的输气主干线和支干线遍布全国各地城镇[1]，满足了我国快速发展的能源需求，同时也带来了严重的泄漏火灾爆炸问题。对于长输运管网，管道往往会经过林地或者一些含沙地区；对于城镇管网，天然气管道大多采用埋地敷设，管道在运行过程中由于材料缺陷、腐蚀、人为破坏等原因可能发生泄漏，泄漏的可燃气体点燃形成的喷射火在实际场景中会卷吸周围大量砂土，从而形成气固混合物下的射流扩散火焰（气固喷射火）[2-3]。因此，开展气固喷射火火焰行为特征实验研究，对林地防火隔离带、城市管网安全间距的设置具有一定的参考价值。

石油化工生产过程中的事故性喷射火和安全处置有害气体的工业火炬（气态喷射火），一直受到燃烧和火灾安全领域研究人员们的重点关注。国内外学者主要对不同场景下气态喷射火的火焰高度、推举高度方面进行理论分析和实验研究，如Wang等[4]针对两个不同海拔高度的火焰形态特征进行研究，发现火焰推举高度与压力存在幂律关系，并通过引入卷吸系数，建立了一套适用于不同压力情况下的火焰高度公式；Zhou等[5]组建一套涡旋发生装置，从自由喷射火和旋转流场下喷射火的动力学差异方面，解释了两者在火焰形态上的区别；……