研究竖直通道内非受迫火旋风特性,揭示受限空间中火旋风运动形态和流体动力学规律,对森林和城市火灾防控具有重要意义。旋转火焰是一种伴随燃烧化学反应的有旋流动,属于旋转热流体,往往是强制环流作用的产物。旋转热流体在受限空间中按产生的机理一般分为受迫旋转(如旋转射流)和非受迫旋转。利用强迫旋转火焰的流动特点,在各种燃烧工业炉膛、燃气轮机、旋流器和航空发动机中已有广泛应用。非受迫旋转火焰大多数发生在火灾环境中,称为火旋风(Fire whirl),在森林和草原火灾中经常出现,在一些城市火灾和建筑物火灾中也时有发生。本技术采用实验、理论分析和数值模拟相结合的手段研究竖直通道内非受迫火旋风特性,研究其在受限空间中的运动形态以及流场相关参数和这些运动所包含的流体动力学的一些基本规律。