大气压强对火灾的影响

研究表明，海拔高度从0 m上升到5 000 m时，大气压强下降50%，约为0.53 atm。因此，当灭火剂应用于高海拔地区时，需要考虑大气压强对灭火剂效能的影响。海拔高度的增加会引起环境密度的降低，对同样体积的气体来说，气体的质量降低，导致大气压强下降。这就意味着假设在不同压强条件下MEC值保持不变，则灭火剂的用量随着环境密度的降低而减少。PSR模拟的MEC 随大气压强的变化结果如图5.21 所示，灭火剂的MEC 随着大气压强的降低而减小。当海拔高度提高5 000 m，即大气压强降低到0.53 atm 时，MEC降低10.2%。

图5.21　KOH最小灭火浓度随大气压强的变化

由于在低压环境下的Cup-burner实验较难实现，因此，此结论很难用实际的实验来证明。(www.xing528.com)

Westbrook 的研究表明，压力或密度与化学反应速率之间存在着直接的超线性关系：环境压力的降低会减缓化学反应速率。这种超线性的关系是建立在质量与密度线性关系的基础上的，以CH4在空气中完全燃烧的一阶化学反应速率式为例：

式中，ωf为质量反应速率；ρ 为密度；Yf和Y0分别为燃料和氧化剂的质量分数；T 为温度；Af、nf、n0和Ta为化学反应速率常数。此例中nf = 0.25，n0 =1.5。式（5.15）左边为质量与密度的线性关系，可以看出，去掉质量与密度的线性关系，化学反应速率还是受密度的影响（nf +n0 -1=0.75），因此，化学反应速率随环境密度的降低而减小，导致MEC值减小，从理论方面论证了PSR模拟结果的正确性。