家用喷头洒水分布性能试验研究

为研究家用喷头的洒水分布性能,在喷头安装高度为3.0m,安装间距分别为3.0m和3.5m的情况下,选用4种不同的供水流量,分别采用流量系数为K-70和K-98的家用喷头,以及流量系数为K-80的标准喷头进行了18次洒水分布性能对比试验.结果表明,在相同的供水流量下,喷头洒水分布均匀性和集水率只与安装间距有关,与工作压力无线性关系.喷头间距增大,家用喷头的洒水分布均匀性变差,但相差不大;而标准喷头的洒水分布均匀性变好.但无论何种安装间距,家用喷头的洒水分布均匀性均优于标准喷头.喷头间距越大,集水率越高,但由于有湿墙性能要求,家用喷头的集水率低于标准喷头.     

高大空间建筑自动喷水灭火技术试验研究

为研究自动喷水灭火技术对高大空间建筑火灾控火性能的影响,按照高大空间公共建筑和厂房的实际火灾场景,开展自动喷水灭火技术全尺寸火灾试验和数值模拟计算。选定的喷头流量系数为K-161,安装高度为18 m,喷水强度分别为20和25 L/(min·m2)。试验结果显示,在该火灾场景中,第1只喷头在点火后3~4 min动作,喷头开放数为3~4只即能成功控制火势的增长和蔓延,顶板下的最高温度为120℃,距火灾试验模型2.4 m处的最高温度为20℃。数值模拟计算与实体火试验结论基本一致,说明高大空间建筑采用自动喷水灭火系统,能达到很好的控火甚至是灭火效果。     

直立型ESFR喷头货架实体火试验研究

为研究直立型ESFR喷头对高架仓库的保护性能以及配水支管对灭火性能的影响,将K202直立型ESFR喷头安装在DN50的配水支管上,在10.5 m净空高度下分别开展5层和6层货架的实体火试验,测量喷头开启时间、开启数量、吊顶下温度、点火位置正上方钢梁温度及货品烧损量等试验参数。结果表明:不超过3只的ESFR喷头会在火灾初期迅速启动,喷头启动后,火势得到快速抑制,整个试验过程中火均未蔓延至邻排货架。K202直立型ESFR喷头能有效保护储物为箱装不发泡塑料的高架仓库,外径不超过60 mm的配水支管或类似的障碍物对直立型ESFR喷头灭火性能无明显影响。     

基于全尺寸火灾试验的家用喷头灭火性能研究

为研究家用喷头的灭火性能和喷头动作后对室内环境的影响,分析了住宅设置自动喷水灭火系统的必要性,并以沙发作为点火源,在相同的喷水强度下开展了不同类型家用喷头和标准喷头的灭火性能对比试验。试验结果表明,采用家用喷头和标准喷头均能有效控火,但下垂型喷头的动作时间要早于边墙型喷头。在室内环境条件变化方面,采用家用喷头时较标准喷头在CO浓度方面减少较为明显,约减少59%;在O2浓度变化方面较采用标准喷头提高了0.6%,采用家用喷头较标准喷头能为人员疏散提供更好的环境。     

高架仓库内喷头热响应性能研究

基于喷头热响应性理论的研究成果,主要研究了在给定响应时间指数和喷头动作温度的务件下,高架仓库所用快速响应早期抑制喷头(ESFR)的热响应性能,并结合案例,对高架仓库内喷头热响应性能的主要影响因素进行了定量分析,得出喷头热响应性能与环境温度和火源功率之间的关系。研究结果可为高架仓库自动喷水灭火系统的设计和评估提供一定的参考。     

格栅类通透性吊顶对水喷淋控火性能影响的实验研究

通过实验研究了格栅类通透性吊顶对水喷淋控火性能的影响,并利用燃料燃尽时间来计算控火有效性因子来量化这种影响.研究结果表明:格栅会降低水喷淋控火性能,与格栅类吊顶形式、喷头安装高度和工作压力流量有关.在确定的吊顶形式和尺寸下,存在着对控火性能影响最大的喷头安装高度.在实际工程应用中应根据具体格栅特性,合理设计喷头安装高度,以降低格栅的不利影响,保证水喷淋的控火有效性.     

自动喷水灭火系统喷水强度概率分布特性及其控火性能研究

喷水强度是体现自动喷水灭火系统控火能力的重要参数,具有不均匀性和不确定性.传统的喷水强度设计主要考虑喷头的流量和保护面积,没有考虑其分布特性,对系统控火性能的影响.因此本文将喷水强度分布特性引入自动喷水灭火系统的控火性能研究.以公称口径为15 mm的传统下垂型玻璃球洒水喷头的喷水强度分布实验为基础,建立了包含径向距离和喷头工作压力等参数的喷水强度分布模型,采用蒙特卡罗方法获得了喷水强度的概率分布特性.参照不同危险等级场控火所需的喷水强度参数和不同喷头开启个数下的有效控火百分比,分析了喷水强度概率分布特性对控火性能的影响.研究结果表明,喷水强度概率分布特性对控火性能有重要影响,随径向距离的增加,喷水强度出现较小值的概率增大,控火性能下降,在某些危险较大的场所不能达到控火作用.对于同一危险等级场所,控火性能随着喷头安装间距减小而增强.研究方法可为合理评估喷头适用范围、优化喷头布置提供参考.     

高净空场所自动喷水灭火系统洒水喷头动作时间研究

为研究非仓库类高大净空场所自动喷水灭火系统洒水喷头的动作性能,按照模拟真实场所的场景布置,采用单层标准燃烧物组合替代实际场所中的燃烧物,进行了单层标准燃烧物组合的热量标定试验。通过采用实体试验、数值模拟和羽流模型计算相结合的方法,对18m高净空场所在单层标准燃烧物组合布置情况下的喷头动作性能进行了计算分析。计算结果显示...     

环境温度对喷头响应时间特性影响的研究

洒水喷头的热响应特性直接影响整个自动喷水灭火系统的效率,而喷头的响应时间不仅与喷头安装高度、响应时间指数、喷头距火源径向距离等参数有关,还受环境温度的影响.本文以环境温度对普通高度建筑中喷头响应时间的影响为研究对象,使用软件DETACT 12计算得到不同场景下喷头的启动时间,并使用统计分析软件SPSS 13.0进行分析,得出环境温度与喷头启动时间之间的关系式,并研究了综合考虑喷头响应时间指数、安装高度和环境温度影响的情况下,喷头启动时间的变化规律,研究结果表明,喷头启动时间随环境温度的升高而减小,环境温度越低,喷头的启动时间越长.在其他条件相同的情况下,喷头响应时间指数越大、安装高度越高,其启动时间受环境的影响越明显.     

二氧化碳灭火系统扑灭汽车发动机舱内火灾试验研究

本文使用二氧化碳灭火系统进行了汽车发动机舱火灾灭火试验,试验表明:系统采用闭式洒水喷头自动启动时,在风的作用下,火羽向风的下游偏移,可能导致下游的喷头启动,不能有效灭火.系统手动启动时,在发动机舱内部安装4个或者8个开式喷头,均能迅速扑灭汽车发动机舱火灾,且具有灭火时间短,灭火剂用量少,灭火效果好的特点.     

水添加剂作用下自动喷水灭火技术对高空间厂房火灾控火性能的影响

为研究带添加剂（浓度1%）自动喷水灭火技术对高空间厂房火灾控灭火性能的影响,采用标准燃烧物组合替代实际场所中的可燃物品,按照高空间厂房的实际火灾场景,在喷头安装高度为18m的情况下开展了高空间厂房火灾的实体灭火试验。试验结果显示,自动喷水灭火系统在高净空场所下能及时动作,在添加灭火剂后,提高了水到达可燃物表面后的粘附能力,喷头开放数量少,能够明显控制火势的增长和蔓延。系统设计喷水强度和作用面积符合该场所的设计水平。     

水喷淋控制烟气输运的大涡模拟研究

本文采用大涡模拟方法研究了烟气输运和水喷淋之间的相互作用问题。研究目的是探讨水喷淋（或细水雾）对烟气输运的控制和抑制的有效性和要行性。为了有效地模拟烟气输运过程，本文采用了低马赫数近似下的三维可压缩滤波形式的Navier-Stokes方程进行有限差分法数值求解。烟气的生成和运动采用携带燃烧反应热的Lagrangian粒子（热元模型）来模拟，同时喷淋器喷出的细水雾也采用模型模拟。在本文的研究中，烟气由一个独立的火池产生并且被一股来流（或风）驱动，从而在一个方形槽道里形成烟气输运，在火池下游槽道的顶部布置若干个喷淋器并喷出水雾，以便探讨水雾对烟气输运的控制作用。本文着重分析讨论了不同喷淋角和水雾半径下水雾对烟气输运的控制和抑制效果。     

喷淋对大空间喷头上方羽流特性的影响

基于经典羽流模型,通过全尺寸试验测量大空间喷头上方羽流中心线不同高度处的温度和速度,分析羽流中心线温度和速度的变化规律,并与经典羽流模型做比较,得出喷淋对大空间喷头上方羽流特性的影响。结果表明:喷淋启动前,羽流温度和速度随高度增加的变化趋势与经典羽流模型基本一致;喷淋启动后,各高度处温度显著降低,速度显著减小,温度随时间的变化趋势与喷淋压力有关,且温度和速度随高度增加的变化趋势发生明显改变。     

闭式细水雾喷头参数对启动时间及控温效果影响研究

为研究闭式细水雾喷头的公称动作温度、流量系数2个参数对喷头的启动时间及控温效果的影响,选取9种2参数不同的闭式细水雾喷头进行房间火试验,并记录下喷头启动时间与引燃物正上方烟气温度,分析不同的参数对喷头启动时间及控温效果的影响。试验结果表明:闭式细水雾喷头的公称动作温度与流量系数均对房间的控温效果有影响;闭式细水雾喷头的公称动作温度与喷头启动时间有明显关联性,流量系数对启动时间无明显影响。选择公称动作温度、流量系数合理的喷头对控温灭火和防止火灾蔓延有重要意义。     

喷淋对宿舍火灾特性影响的数值模拟

高等院校学生宿舍人员密集、火灾荷载大,是消防安全管理的重点单位。利用FDS对典型学生宿舍火灾进行全尺寸模拟,设置有无水喷淋装置两种火灾场景。对比分析模拟结果,得出水喷淋作用前后监测点烟气温度、CO体积分数和能见度等火灾特性参数的变化规律。研究表明,喷淋作用后能有效地抑制烟气温度的升高,并能把烟气控制在顶棚附近,降低其向非火灾区域蔓延的速度,最后针对学生宿舍特点提出了有效的防火设计方案,为学校的消防管理决策提供有力依据。     

聚集用火下热探测器响应温度的研究

为得出聚集用火下建筑物天花板平面热探测器响应温度的计算公式，采用PyroSim 2015软件进行建模，在模型天花板平面内设置一系列的热电偶代替热探测器监测温度变化，在热释放速率（HRR）分别为1，5，10，20，30 kW和天花板高度分别为3，5，7 m的条件下进行15次数值模拟，对模拟结果数据分析、处理及拟合。研究表明:羽流中心线处温度远高于其他位置；羽流中心线处响应温度随着天花板高度的升高而降低，且与HRR存在显著的二次函数关系；其他位置处响应温度随着天花板高度的升高而降低，随着到羽流中心线距离的增大而降低，且与HRR和到羽流中心线的距离存在显著的二次函数关系。结合室内全年最高温度及补偿温度，建立出聚集用火下热探测器响应温度的计算公式。     

不同通风条件下柴油池火的实验研究

为了分析不同通风条件对柴油池火燃烧特性及引燃特性的影响,进行205 mm带水垫层柴油池火的引燃实验,通过对池火燃料的质量损失速率、火焰高度、温度及热辐射等的监测,分析通风环境中柴油池火的热传递规律。结果表明:当风速为0.5 m/s时,火灾进入旺盛阶段的时间提前,火焰平均温度最高;当风速为1 m/s时,风速的增加导致油池火的质量损失速率增加,位于主火源下风向的待引燃火源获得的热辐射通量增大,火灾旺盛阶段火焰的平均温度降低,火焰高度降低,下风向相邻油盘引燃的时间提前;1 m/s情况下,205 mm带水垫层柴油池火的安全间距需增加到1D以上;通风环境对池火发展及蔓延的影响是显著的,应适当加大下风向可燃物的安全间距,合理选择通风排烟风速,优化火灾应急救援策略。