以多個房間為模擬訓(xùn)練場所，在每個房間根據(jù)場景需要放置模擬道具，點火裝置，燃燒裝置等同時將若干著火點布置在不同位置，如墻角、地面等。每一個著火點的著火情況都由電磁閥和電動調(diào)節(jié)閥控制。　　1.建立室內(nèi)火災(zāi)轟燃前煙氣溫度溫度模型：

　　轟燃是室內(nèi)火災(zāi)由局部燃燒瞬間向全面燃燒的轉(zhuǎn)變。通過對室內(nèi)火災(zāi)火焰蔓延規(guī)律，煙氣流動規(guī)律的分析，在這些分析的基礎(chǔ)上對火災(zāi)現(xiàn)象理想化描述以及簡化問題的求解，建立室內(nèi)火災(zāi)轟燃前的煙氣溫度隨時間變化的模型：

　　tg=f(v,b,mg,t)

　　其中tg為轟燃前煙氣溫度;b為火災(zāi)發(fā)展系數(shù)，不同可燃物的火災(zāi)發(fā)展系數(shù)不同;v為房間體積;mg為煙氣生成量，起始火源的位置不同，煙氣生成量也不同;t為火災(zāi)發(fā)展的時間。

　　其推導(dǎo)過程如下：

　　將房間內(nèi)熱煙氣作為研究對象，建立熱平衡方程：

　　q1=q2+q3+q4

　　式中q1為火源熱釋放速率，q2為單位時間內(nèi)墻壁、頂棚的傳熱量，q3為單位時間內(nèi)通風(fēng)口處煙氣的傳熱量，q4為單位時間內(nèi)煙氣的吸熱量。

　　采用t2模型用于火源熱釋放速率的計算：

　　q1=bt2

　　式中q1為火源熱釋放速率，單位是kw;b為火災(zāi)發(fā)展系數(shù)，單位是kw/s2;t為火災(zāi)發(fā)展時間，單位為s。其中火災(zāi)發(fā)展系數(shù)b受可燃物本身的特性所影響而變化。

　　墻壁、頂棚的吸熱速率主要是對流換熱和輻射換熱，由于煙氣與墻壁、頂棚等傳熱主要靠的是熱輻射傳熱，為了簡化計算，此處只計算輻射換熱：

　　式中：aw為壁面面積，單位是m2;tg為煙氣溫度，單位是k;tw為壁面溫度,單位是k;δ為玻爾茲曼常數(shù);ε為內(nèi)壁面總吸收系數(shù)。

　　通風(fēng)口處的煙氣的傳熱量包括對流和輻射：

　　a.當(dāng)起始火源位置在房間中間，形成軸對稱羽流時，傳熱量如下：

　　b.當(dāng)起始火源位置在緊靠墻處，形成墻羽流時，傳熱量如下：

　　式中：ta為環(huán)境溫度，單位是k;εv為煙氣的有效發(fā)射率;av為開口面積(室內(nèi)窗戶即通風(fēng)口的面積)，單位是m2,qc為對流熱釋放速率，為火源熱釋放速率的0.7;z為煙氣層距離火源的高度，單位是m，cp為定壓比熱容。

　　室內(nèi)煙氣的吸熱速率：

　　式中：ρg為煙氣密度，單位為kg/m3;v為房間體積，單位為m3。其中煙氣密度的計算采用如下算式：

　　式中：ρ0為空氣密度，取值為1.2kg/m3;tg為煙氣溫度，單位是k。

　　由以上得出室內(nèi)火災(zāi)發(fā)生轟燃前煙氣溫度的模型為

　　其中，tg為轟燃前煙氣溫度，t為時間，ρ0為空氣密度，cp為定壓比熱容，v為房間體積，b為火災(zāi)發(fā)展系數(shù)，aw為壁面面積，ε為內(nèi)壁面總吸收系數(shù)，δ為玻爾茲曼常數(shù)，av為開口面積，mg為煙氣生成量，tw為壁面溫度，εv為煙氣的有效發(fā)射率;ta為環(huán)境溫度。

　　2.通過得到的煙氣溫度隨時間變化的曲線，預(yù)測轟燃時間：

　　目前，國際上普遍承認(rèn)的室內(nèi)火災(zāi)轟燃發(fā)生的定量條件是：頂棚煙氣溫度超過600℃。如圖1所示，根據(jù)上述模型中不同模擬場景房間體積v的不同，不同可燃物條件下火災(zāi)發(fā)展系數(shù)b的不同，不同火源起始位置煙氣生成量mg的不同，通過matlab軟件對上述模型進(jìn)行求解，得到煙氣溫度在不同場景下隨時間變化的曲線，再根據(jù)頂棚煙氣溫度達(dá)到600℃發(fā)生轟燃的條件，預(yù)測出不同室內(nèi)場景、不同可燃物、不同起始火源位置三個條件下的轟燃時間。

　　3.建立不同滅火難度的燃燒組合：

　　如圖2a～2c所示，為了使消防官兵的訓(xùn)練更加多樣化和真實化，將火場的燃燒情況大致分為普通燃燒、轟燃、回燃三種情況，然后將這三種火災(zāi)情況任意組合，形成不同滅火難度的燃燒組合，例如簡單難度下的燃燒為一級燃燒，一級燃燒狀態(tài)下著火點處的火勢大小處于普通燃燒狀態(tài)，訓(xùn)練人員對其采取滅火措施;中等難度下的燃燒為二級燃燒即普通燃燒和轟燃的組合，轟燃現(xiàn)象的模擬通過火勢大小和燃燒面積大小來實現(xiàn)對此特殊情況的模擬;最高難度下的燃燒為一級燃燒、轟燃、回燃的組合，當(dāng)發(fā)生燃燒后進(jìn)行滅火動作，一段時間后火焰熄滅，然后將已經(jīng)熄滅的火重新燃燒，完成回燃現(xiàn)象的模擬，回燃發(fā)生一段時間后加入轟燃現(xiàn)象的模擬，以此來完成整個火災(zāi)模擬過程(以上著火點處均為氣火燃燒)。

　　4.將預(yù)測得到的轟燃時間和不同滅火難度的燃燒組合應(yīng)用到火場環(huán)境的設(shè)定中，滅火難度為易即一級燃燒時，對t1時刻進(jìn)行設(shè)定，t1時刻起始著火點發(fā)生普通燃燒，供氣管路上的電磁閥開啟，電動調(diào)節(jié)閥開啟，起始著火點處發(fā)生燃燒，也可根據(jù)需要使2個著火點同時燃燒，為普通燃燒;滅火難度為中時，對t1時刻、t2時刻進(jìn)行設(shè)定，t1時刻起始著火點處燃燒，t2時刻根據(jù)模型預(yù)測得出的值進(jìn)行設(shè)定，發(fā)生轟燃，全部著火點處供氣管路上的電磁閥開啟，電動調(diào)節(jié)閥開度全部開到最大，形成室內(nèi)火災(zāi)的轟燃現(xiàn)象;滅火難度為難時，對t1時刻、t2時刻、t3時刻、t4時刻進(jìn)行設(shè)定，t1時刻起始著火點處燃燒，經(jīng)過一段時間的滅火后，t2時刻火焰變小直到熄滅，著火點處供氣管路上的電磁閥和電動調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，t3時刻著火點發(fā)生回燃，電磁閥和電動調(diào)節(jié)閥再度開啟，t4時刻發(fā)生轟燃，t4時刻的設(shè)定以t3時刻為起始著火時間根據(jù)模型預(yù)測得出，達(dá)到模擬不同室內(nèi)火災(zāi)情況的目的。如圖3所示，當(dāng)訓(xùn)練任務(wù)開始時，教官可以根據(jù)需要選擇不同的場景和火場情況來進(jìn)行訓(xùn)練，通過對各種燃燒狀態(tài)發(fā)生的時間進(jìn)行設(shè)定，模擬所需要的火災(zāi)發(fā)展過程。