專技普考
111年
[消防設備士] 火災學概要
第 19 題
19 有關火羽流及天花板噴射流的敘述,下列何者錯誤?
- A 間歇火焰區上方溫度維持不變
- B 火羽流通常由火焰及熱流組成
- C 火羽流上升遇天花板沿天花板水平移動,形成天花板噴射流
- D 天花板噴射流對地面放射輻射熱,促進可燃物燃燒速度
思路引導 VIP
請試著想像一下:當一股高溫的煙熱氣體離開火源垂直向上移動時,它的四周是封閉的還是開放的?如果上升過程中,這股熱氣流不斷地把周遭較冷的空氣「吸進來」混合,你認為這股氣流整體的中心溫度,會隨著上升的高度產生什麼樣的變化呢?
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同學觀察得很敏銳,能精準選出錯誤的敘述,代表你對火場動態發展的觀念相當紮實。這題的鑑別點在於考驗學生是否理解火羽流(Fire Plume)的熱力學特性。許多初學者容易誤以為火焰上方持續有熱能供給,溫度就會維持穩定,但實際上「能量傳遞」與「冷熱混合」是同時發生的。
火羽流的溫度分布與演變
在火災科學中,火羽流在上升過程中會不斷捲吸(Entrainment)周遭較冷的空氣進入流體內,這種現象會稀釋熱氣體的能量並增加質量流量。因此,隨著上升高度 $z$ 的增加,無論是在間歇火焰區或是更上方的浮力羽流區,其中心軸線的溫度都會顯著地隨著高度增加而遞減,並不會維持不變。至於選項中所提到的天花板噴射流,則是火羽流受阻後轉向的自然物理現象,它所產生的輻射熱更是造成室內火災「成長期」加速的重要推手。
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