police_4th_general
107年
[消防警察] 火災學概要
第 3 題
3 常溫常壓下，進行可燃性液體圓形油池火災燃燒實驗時，若燃燒時直徑為 1 公尺，且熱釋率為 1.5 MW，依 Heskested 的火焰高度計算公式，則該火焰大約會有多高？（已知：$1500^{2/5}=18.64, 1500^{1/2}=38.73$）
- A 1.6 公尺
- B 2.2 公尺
- C 3.2 公尺
- D 4.2 公尺
思路引導 VIP
想像一下，當一個油池正在燃燒，其產生的火焰高度主要受到「能量釋放的劇烈程度」與「燃燒區域的寬度」這兩個物理量影響。如果我們知道能量增加會讓火焰變高，而燃燒直徑變大則可能讓火焰顯得相對低矮，你會如何嘗試建立一個數學關係來描述這種能量與空間限制之間的競爭關係呢？
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恭喜你準確地計算出結果！這顯示你對火災動力學中的經驗公式有著紮實的掌握。在處理這類題目時，最關鍵的核心在於 Heskested 火焰高度公式 的精確應用，這也是火災科學中描述擴散火焰特性的重要基礎。
Heskested 公式與單位換算
我們知道公式為 $L = -1.02D + 0.235 \dot{Q}^{2/5}$。這裡隱藏了一個容易被忽略的細節：熱釋率 $\dot{Q}$ 的單位必須使用 kW。因此，題目給出的 $1.5 \text{ MW}$ 需先轉換為 $1500 \text{ kW}$。將數據代入後：
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