火羽流

火羽流（fire plume），工学-工程热物理及动力工程-工程热物理-燃烧学-火灾-火灾动力学-火羽流，火焰产生的由浮力作为主要驱动力的上升热气柱。在热源上方形成的羽流为热羽流，火羽流是由伴随燃烧的热源形成的热羽流。具体来说，热浮力驱使火源上方的热气流上升，并向上输送质量和热量，同时诱导周边冷空气进入，进而形成火羽流。根据火源尺寸的大小，火羽流可能是层流或湍流流动。一般火灾中的火羽流是浮力主导的湍流羽流，其燃烧形式是湍流扩散燃烧，空气和气态燃料的湍流混合速率控制了燃烧过程；仅在火源强度很小时表现层流特征。火羽流中的高温气体在浮力驱动下向上运动，由于开尔文-亥姆霍兹不稳定性在羽流边缘形成了大尺度的涡旋结构，并卷吸外部空气进入羽流内部。对均一环境和稳定密度分层环境中的羽流行为已经开展了大量的实验与理论研究。研究发现，普通浮力燃烧的火焰高度与弗劳德数有关。羽流的半宽、速度、温度和质量通量是轴向位置、热释放速率及环境密度梯度的函数。火羽流中的混合物分数是温度及主要组分的函数。浮力燃烧中火焰的大尺度涡旋脉动引起了火羽流卷吸过程的波动性，其脉动频率和火源尺寸的二分之一次方成正比。