地铁车厢内部火灾烟气流动规律的数值模拟研究

基于LES理论,以合肥地铁车站为原型,建立了地铁车厢内部火灾烟气流动的三维数学模型,利用FDS软件对地铁车厢内部火灾进行了数值模拟,分析在车厢内空调开启的情况下,火源面积大小以及车厢门开启与否对车厢内温度和烟气流动的影响。结果表明:在假定的条件下,随着火源面积的增加,车厢内的温度增加、能见度降低也即烟气浓度增加;车厢门关闭时,在火灾开始50s后,车厢内温度和能见度均达到威胁乘客生命安全的水平;车厢门开启后,由于车厢内压强大于外环境压强,着火车厢内烟气迅速向车厢外部溢出。该研究结果可为地铁车厢火灾人员的安全疏散提供依据。     

基于Pyrosim和Pathfinder的高校学生宿舍火灾人员疏散安全性模拟分析

高校学生宿舍是人群密集的场所,存在较多的火灾安全隐患,因此对高校学生宿舍进行有针对性的火灾人员疏散安全性分析十分必要。以某高校学生宿舍楼为研究对象,运用Pyrosim软件建立火灾扩散模型,模拟分析了高校学生宿舍楼在自动喷淋灭火系统是否失效和着火房间窗户是否关闭等情况下发生火灾时,着火楼层安全出口处烟气能见度、顶棚温度和烟气层高度的变化规律,并结合Pathfinder软件模拟计算出人员疏散到安全地带的时间和整栋楼全部人员完全疏散所需安全疏散时间,综合利用人员疏散可用安全疏散时间和人员疏散所需安全疏散时间对人员疏散安全性进行分析。结果表明:高校学生宿舍楼消防设施是否有效和着火房间窗户是否关闭对人员疏散安全性的影响较大,并提出了消防安全管理措施,以为高校学生宿舍消防安全管理提供依据。     

烟塔合一项目烟气抬升影响因素分析

以德国空气清洁标准(VDI3784标准)所规定的冷却塔排烟抬升高度的计算方法(S/P模式)为基础,分别针对气象参数及源排放参数对烟塔合一项目烟气抬升高度的影响进行比较分析.气象参数中大气稳定度的变化对烟气抬升的平均影响大于环境风速的影响.随着稳定度从强不稳定(A类)到强稳定(F类)变化,烟气抬升高度呈逐渐降低趋势,平均...     

积分比值法计算室内火灾烟气层分界面高度值的研究

在室内火灾双区域模型中,对火灾烟气层分界面高度值的判定具有重要意义,对其计算方法进行了研究。鉴于烟熏痕迹法和N百分比法存在的主观性和经验性的局限,介绍了一种积分比值法,给出了计算公式并采用Fortran95实现了编程计算。通过FDS5.0模拟了一种火灾场景,根据模拟得到的不同高度处的温度均值,应用积分比值法计算出了烟气层高度值,并将其与模拟得到的烟气层高度值进行了比较,结果表明两者较为吻合,应用积分比值法计算烟气层高度是可行的、准确的。     

2×300 MW机组烟塔合一方案大气环境影响分析

受机场附近160 m限高制约,辽宁某电厂需采用烟塔合一技术. 运用德国AUSTAL2000模型分析了环境风速、大气稳定度、烟气出口速度、烟气出口温度等参数与烟气抬升高度间的关系,预测了烟塔排放的大气环境影响,并且与烟囱方案的大气环境影响进行了对比分析. 结果表明,各类参数变化均会导致烟气抬升高度发生改变. 环境风速不变,稳定度从A变到F时,抬升高度明显变小,最多可降低84.2%;相同稳定度条件下,环境风速从0.1 m/s增至4.4 m/s时,抬升高度明显变小,最多可降低84.3%;烟气出口速度从2.5 m/s增至8.0 m/s,抬升高度显著增加,最多为2.4倍;烟气出口温度从20 ℃增至50 ℃时,烟气抬升高度显著增加,最多为3.3倍. 综合经济及环保因素,该项目烟塔高度取130 m较适宜. 相比210 m烟囱方案,烟塔方案不仅满足机场限空要求,并且污染物年均及日均最大地面浓度均较低.      

上海市区火力发电厂烟气抬升的研究

对上海市区火力发电厂烟气抬升进行了现场探测。对影响烟气抬升的有关气象要素进行同步观测。经过对实测资料的统计和分析,提出了在大气稳定度为中性状态下,适合上海市区夏季火力发电厂烟气抬升的计算模式。     

室外风对高层建筑着火楼层机械排烟效果的影响

以南京市某15层长廊型高层建筑办公楼为研究对象,采用FDS(fire dynamic simulation)对室外风影响下的着火层长廊内不同防排烟模式以及不同高度着火楼层的火灾烟气运动情况进行分析。当室外风风速为0 m/s时,长廊内ρ(CO_2)为6 160 mg/m~3,自然排烟可以满足人员逃生的需求;当室外风风速为2.4 m/s时,长廊内ρ(CO_2)为10 084 mg/m~3,仅通过自然排烟不能满足人员逃生需求,需加设机械排烟降低长廊内CO_2浓度。由于室外风随着高度呈指数型增加,不同高度相同物理模型的着火楼层在相同的排烟模式下,长廊内CO_2浓度随着着火楼层高度的增大而增加,且着火楼层为12层及12层以上时,传统的机械排烟模式不能满足长廊内人员的逃生需求。而应根据长廊内CO_2的浓度相应地增加机械排烟量。     

烟气抬升公式计算对比

烟囱的有效烟气高度是计算地面浓度的一个重要因素,目前,有许多烟气抬升公式被用在大气质量模型中,本文介绍了一些烟气抬升公式,即Briggs,Holland.moses和Carson,GB,Lucas.Concawe,Csnady,TVA和静风公式等.其烟囱有小的、中的、大的和极大的各种,这些公式计算的结果在它们适用的范围内做了对比,根据计算的数据,得到了一个新的烟气抬升公式如F:△H=(0.92V,D+5.25F_b0.4H_s0.6)/u,该公式可广泛地应用于大气质量模型。并给出满意的结果      

地下车库火灾烟气运动的数值模拟

以CFD软件PHEONICS为基础,采用SIMPLE算法求解N-S方程,对地下车库火灾中烟气的流动、传热与燃烧过程进行数值模拟,得到着火空间的浓度场、速度场及温度场分布等。通过对两种条件下(侧排系统、顶排系统)火灾烟气运动的数值模拟,得出相同条件下顶排系统的排烟性能明显优于侧排系统的结论。     

侧部排烟隧道低位排烟口优化设计北大核心CSCD

引入低位排烟口概念,构建以隧道排烟效率η、隧道拱顶温度T、隧道清晰高度处烟气温度Tz和隧道清晰高度处能见度Vz4个评价指标组成的隧道火灾烟气控制效果评价模型,并采用FDS数值模拟软件探究低位排烟口在隧道火灾中的排烟有效性及工程设计参数。结果表明：低位排烟口下缘距地面高度越低隧道排烟效率越低,低位排烟口下缘距地面高度为1.5 m及以上时符合隧道内部排烟要求;通过增大排烟口间距或增大排烟口面积均有利于提高低位排烟口总排烟效率;确定符合隧道火灾控制评价指标的低位排烟口下缘距地面高度为1.5 m,排烟口间距为60 m,排烟口尺寸宜取4 m×0.8 m(排烟口面积S≥3.2 m2)。     

基于火灾试验的FDS大涡模拟非均匀网格优化

为了研究火灾FDS数值模拟结果与网格划分之间的关系,基于全尺寸钢结构厂房火灾试验,对火灾情况下厂房内温度分布等进行了分析,同时在该试验的基础上,通过均匀网格划分法和非均匀网格多分区法对火源正上方8.5m处烟气温度进行了数值模拟,并将模拟结果与试验数据进行对比。结果表明:对敏感性较高的火源区域和羽流区域进行网格加密,得到的模拟结果与试验数据更为接近。采用非均匀网格划分法能有效地提高模拟精度,并在一定程度上减少了模拟时间,是处理大空间火灾数值模拟的一种较好的方法。     

环境空气动力学

技大学环境科学与工程系)…//电力环境保护/国家电力公司电力环保所一2001,17(1)一4一7 环图X一112 根据流体力学的基本方程,考虑了烟气自身湍流及环境湍流对烟气抬升的影响,利用掺混函数封闭方程组,推导出了一个描述烟气抬升的积分模型。并将其与试验结果进行比较发现:模型计算得到的烟气抬升路径与试验结果相符,特别是在烟气抬升的扩散阶段,能够准确地描述实际烟气抬升运动。因此该积分模型可以较为准确地反映烟气的整个运动状况。图2表1参6X1692(X) 101953香港市区悬浮颗粒物的垂直扩散二ve币cal山spe卜sion Of sus详nded Partjculates…     

湿法烟气脱硫应用中的几个问题探讨

对火电厂应用石灰石 石膏法烟气脱硫中遇到的几个实际问题进行分析和讨论 ,重点讨论分析了湿法烟气脱硫和烟气温度、烟气抬升高度、烟气扩散的关系 ,并分析了湿法烟气脱硫对烟囱产生的腐蚀影响     

单层大空间建筑内防火隔离带设计与计算

独立的可燃物岛是在建筑内部将可燃物集中布置。本文基于科学设置相邻可燃物岛的间距以阻止火灾蔓延的思想,建立了单层大空间建筑内防火隔离带理论模型,并利用FDS场模型对热烟气层温度变化进行了模拟计算,得到了热烟气层最高温度Ts,进而计算得到防火隔离带的宽度。研究结果表明:火源功率是影响防火隔离带的主要因素,对于单层大空间建筑火灾(最大功率为25MW),10.2m宽的防火隔离带可以有效地阻止火灾蔓延;在火源功率确定的前提下,热烟气层对可燃物的热辐射远小于火焰对可燃物的直接热辐射。     

建筑物窗口尺寸对火灾竖向蔓延影响的研究

本文以不同窗口尺寸下火灾沿外墙竖向蔓延情况为研究对象,通过对ASTM E2307标准实验台下的火灾场景进行模拟计算,完成了不同窗口尺寸下热通量随距燃烧室窗口下沿高度变化的曲线图,并对上层玻璃破裂时的热通量进行分析,得出窗口尺寸对于火灾竖向蔓延的影响,为性能化防火设计中窗口尺寸及窗口间距提供参考.     

我国大气模式计算的若干问题

对我国大气环境界普遍采用的模式计算方法进行了分析,指出了模式计算结果的多样性,地面平均风速、最大地面浓度公式、面源模式、多次反射计算、熏烟模式和静风公式的影响,分析了烟气抬升公式的问题,推荐一个新的烟气抬升公式。对采样时间和布点也进行了分析。最后对这些问题的产生和解决办法提出了建议。      

不同吊顶形式的地铁站台火灾人员疏散环境分析

以西安市某地铁车站岛式站台层为研究对象,利用火灾动力学模拟软件FDS,构建了3种不同吊顶形式(平板式、方形内凹式和格栅式)的站台层物理模型,在站台层5 MW火灾的情况下,对各个模型下烟气蔓延过程、吊顶层温度分布、人眼特征高度层温度分布、CO浓度分布和楼梯口处风速等与人员疏散环境相关参数进行了数值模拟,对比分析了3种不同吊顶形式下地铁车站站台层火灾的排烟效果。结果表明:方形内凹式吊顶可有效减缓烟气蔓延过程,降低楼梯口外侧烟气浓度,但会造成温度和CO浓度分布的局部波动;格栅式吊顶能提升烟气层高度,使人员疏散在火灾前中期处于更为安全的环境中,但烟气层过高不利于排烟口排烟。     

基于EDC模型的含HCN火灾烟气数值模拟及毒性评价

在大涡模拟中嵌入湍流涡耗散概念(EDC)模型,可实现全尺度火灾过程中复杂化学反应的数值模拟及毒性气体产物的捕集。利用新模型对某沙发作坊火灾场景进行数值重构,并利用N-GAS模型评估火灾烟气的毒性,研究氰化氢(HCN)对火灾烟气毒性的影响。结果表明:全尺度火灾场景中基于EDC模型的火灾烟气数值模拟具有可行性;火灾烟气毒性评价显示人员死亡的主要原因是烟气毒性作用,并非高温灼烧,与火灾调查结果一致;含HCN的烟气毒性评价值超出不含HCN的烟气一个数量级,且超出危险临界值1.0;HCN的存在极大地增加了火灾烟气的毒性,表明其对多组分火灾烟气毒性有重要影响。     

核电站技术廊道内火灾场景下人员伤害事故应急救援路线优化研究

核电站技术廊道空间狭长曲折,如果在火灾情景下再发生其他人员伤害事故,将会严重影响应急救援效率.为有效了解核电站技术廊道内火灾危险性及烟气蔓延情况,合理规划火灾场景下的应急救援路线,首先基于对某核电基地的实地考察和调研,在核电站现场挑选2处火灾事故危险性最大的着火点,应用FDS软件模拟分析了该核电站技术廊道内火灾烟气蔓延...     

冷却塔口排烟参数与烟气抬升

用夹卷法和充分混合法分别计算并比较了塔口烟气参数,夹卷法热释放率可以增加到原先的2~4倍,但烟气速度损失可达50%以上;混合法热释放率比夹卷法大许多,但明显高估了速度损失;混合法算出的烟气抬升高度大大高于夹卷法的结果。出塔后烟气和热空气空间上的耦合可以继续增加烟气热释放率,其最小耦合、最大耦合分别对应夹卷法和混合法。冷却塔排烟的下洗条件是存在的,但夹卷法得到的烟气下洗频率可比混合法低1~2个量级。解释了Austal2000使用条件的背景,当Austal2000使用条件不满足时,保守的夹卷法得到的烟气参数可用于一般模式的计算。