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)。     

室内步行街火灾烟气温度和蔓延速度的试验研究北大核心CSCD

室内步行街内可燃物众多、人员密集,又存在特殊的狭长结构,一旦发生火灾,往往会导致建筑内局部温度急剧升高,同时火灾产生的高温烟气会快速在整个建筑内蔓延且难以排出,极易造成大规模的人员伤亡和财产损失。通过全尺寸火灾试验研究了4种不同机械排烟模式下室内步行街火灾烟气温度和蔓延速度的变化规律。结果表明：房间内天花板下方火灾烟气温升随时间的变化存在明显的稳定阶段,该稳定阶段在点火后的出现时间与机械排烟模式、火灾烟气蔓延方向以及距火源的距离有关;机械排烟系统的开启对房间内通风控制火灾燃烧的促进作用大于对火灾烟气的冷却作用,进而使火灾烟气温度升高;机械排烟系统对火灾烟气蔓延速度有限制作用,但不同方向火灾烟气蔓延速度的变化需要综合考虑机械排烟模式、排烟口的位置以及火源功率的变化;现有的挡烟垂壁设置难以有效限制火灾烟气的蔓延速度,需要进行改进以保障人员的安全疏散。     

不同通风方式下地下环形受限空间火羽流卷吸特性研究

地下环形受限空间作为一种新型的地下公共交通系统,火灾已成为其安全使用的最大威胁。火羽流卷吸运动机理研究是进行火灾风险评估、防排烟设计的重要基础。采用数值模拟、理论分析方法,研究了不同通风方式、火源位置共同耦合作用下地下环形受限空间火羽流卷吸特性的机理;定量分析了9个火灾场景,即主干隧道、出入口支路隧道、交叉路口隧道三种火源位置在横向、半横向、纵向不同通风方式下的火羽流在受限空间顶棚的温度、烟羽流高度和火羽流CO浓度的变化规律;最终提出了当火源位置位于主干隧道时,半横向通风方式最佳,火源位于出入口支路隧道时,横向通风方式最佳,火源位于交叉路口隧道时,纵向通风方式最佳;为提升地下环形受限空间整体的消防安全性能,其排烟方式应采取多种排烟方式的组合。本研究可补充现有受限空间火灾动力学理论,为地下受限空间火灾烟气控制、人员疏散以及火灾综合防治提供理论依据。     

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。     

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。     

高层建筑楼梯间不同自然排烟方式对烟气流动特征影响的数值模拟

高层建筑发生火灾时,疏散通道内的环境安全是重中之重。以马鞍山市某13层办公楼为原型,基于火灾动力学的理论,利用FDS火灾仿真软件对其楼梯间发生火灾时烟气流动特征进行了数值模拟,分别研究在楼梯间底部、中部、顶部起火时,在不同自然排烟开窗方式下烟气的流动规律,并根据模拟结果探讨了在楼梯间底部起火时,CO浓度和温度的分布规律,从而得出最佳的自然排烟的开窗方式,以减少烟气等有害气体对楼梯间疏散环境的影响,可为人员疏散及现场救援等决策提供参考。     

一种新型排烟冷却塔在排烟工况下的实验与数值研究

基于一种新型排烟冷却塔烟气排放方式,将净烟气向冷却塔内排放定义为浮力射流问题。首次建立双曲线烟塔柱体三维、定常、不可压缩黏性多组分传输流动的数学模型。采用标准k-ε湍流模型封闭N-S时均方程,同时耦合多组分扩散和热扩散。通过模拟对比发现:改进后的烟塔避免了双平行烟道间低压区产生的气流扰动;降低了因湿热空气没有有效包裹烟气而造成烟塔喉部腐蚀的可能性;使排放烟气温度梯度明显,高温区呈现单峰特性,抬升性能得到改善。     

非烟气工况下常规烟塔与改造烟塔内部结构的比较

根据流体力学理论,基于Fluent6.3.26计算平台,对常规冷却塔和改造后的排烟冷却塔进行了三维内部流场的模拟。分析非烟气工况下,两塔内部烟道布置对气流的影响,为进一步研究在工况条件下烟气、水蒸气塔内扰流与湿热蒸汽抬升作用提供理论基础。验证了改造烟塔内部烟道布置的优越性,对排烟冷却塔结构优化有一定的指导意义。     

国防工程火灾烟气成分分布规律研究

利用火灾模拟软件FDS,对国防工程发生火灾时不同走廊开口情况下烟气成分在垂直和水平方向上的分布规律进行研究。结果表明:国防工程发生火灾时,单向型走廊内烟气成分在垂直方向上呈上下两层分布,烟气在走廊末端沉降,而在水平方向上烟气成分的分布规律与高度和距火源的距离有关,距火源的距离越远走廊上层O_2浓度越高、CO_2浓度越低,走廊下层正好相反;全封闭型走廊内烟气成分在垂直方向上不会分层,烟气充满走廊,烟气浓度分布受火源燃烧状态影响分为前后两个阶段,前期走廊上层区域烟气浓度会达到极值,后期趋于稳定,而在水平方向上,前期走廊上层区域离火源越远,CO_2浓度越低、O_2浓度越高,后期离火源越远,CO_2浓度越高、O_2浓度越低;烟气迁移及沉降导致远离火源处危险性仍然较高,人员逃生时不可大意。     

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。     

华东典型城市非道路移动机械排气烟度

在华东地区典型城市开展了超过900台非道路移动机械的排气烟度实测工作,结合测试机械的属性调查,分析汇总了现阶段各类机械的排气烟度范围(包括光吸收系数和林格曼黑度),并定量研究了机械出厂年限、机械功率、测试工况及油品差异对机械排气烟度的影响.结果表明,在自由加速工况下,实测非道路移动机械的排气烟度为(1. 02±0. 57) m~(-1),林格曼黑度等级为2. 10±0. 19(无量纲),各类机械超过国家标准GB 36886-2018中关于烟度I限值比例为12%～25%; 80%的机械启动烟度大于自由加速烟度,且各类机械启动烟度约为自由加速排气烟度的2倍;与普通柴油相比,使用车用柴油可少量削减机械排气烟度均值,可显著削减或抑制排气烟度高值.启动时喷油量瞬间增加过快与油品质量较差可直接影响非道路用柴油机的排气烟度.     

烟颗粒对太赫兹波衰减特性的影响研究

太赫兹成像系统相对于普通红外线成像系统而言,其受温度和烟雾密度的影响较小,将其引入火场环境侦测中能较好地解决火场环境能见度低的问题。但太赫兹波在火场烟气环境中传播时,会受到烟颗粒的吸收和散射作用影响,造成其传播特性发生变化,因此有必要开展烟颗粒对太赫兹波衰减特性的影响研究。采用离散偶极子近似法进行模拟运算,结合烟颗粒分形凝聚体结构,研究了太赫兹波长为31.25~55.55μm、烟颗粒有效半径为0.05~3μm时,单个烟颗粒对太赫兹波的散射、吸收作用;对比分析了不同有效半径时烟颗粒散射场的分布。结果表明:烟颗粒的消光截面随入射波长的增加而减小,随烟颗粒有效半径的增加而增大;随着烟颗粒有效半径的增加,其前向散射逐渐增大,烟颗粒的分形凝聚体结构会使散射场呈不对称分布。     

烟气对民航安全的评估技术研究

工业设施排放的烟气对民航具有潜在影响,开展烟气对民航影响方面的研究,对维护机场净空安全具有重要意义.结合国内外烟气对民航安全评估的相关研究现状,归纳了烟气自身及其排放源的特点.确定烟气主要影响机场附近航行安全,同时烟气排放源可视为一般障碍物,并从烟气流和烟气成分角度分析烟气自身对航行安全的影响.最后对实测、软件仿真、风洞试验等现有评估方法进行了对比分析,归纳了烟气评估技术现实情况,并展望了评估技术未来的发展趋势.     

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。     

关于中国在用汽车排污控制的若干问题——柴油车部分

文章结合《车用压燃式发动机和压燃式发动机汽车排气烟度排放限值及测量方法》（GB3847—2005）修订中的重大问题阐述中国在用柴油车排气烟度控制方面的新要求。主要包括：国10以来在用重型柴油车自由加速法的排气烟度限值、国2和国3柴油发动机的排气烟度水平、排放符合GB18352的压燃式轻型在用车的排气烟度限值、制造厂新生产汽车的烟度检验标准、在用柴油车加载减速工况检测法简介、制定加载减速工况法烟度限值的基本原则和方法、供地方参考的排放限值等。     

声波团聚技术消除储能电站火灾烟雾的实验研究

为探究声波团聚技术对于储能电站火灾烟雾的清除作用,搭建了声波团聚实验台,利用炭黑颗粒气溶胶模拟储能电站的火灾烟雾,探究了声波频率、声压级和初始烟雾浓度等参数对声波团聚效果的影响。结果表明:在声压级为140 dB、频率为1000 Hz的声波作用下,在20 s时间内火灾烟雾的透光率从22%提高到了90%;当声压级由135 dB提高到140 dB的过程中,在20 s时间内火灾烟雾所能达到的透光率也逐渐提高,两者近似呈二次曲线关系,这是由于声压级为137 dB时,火灾烟雾的透光率已经高达83%,后续提升余地较小;火灾烟雾浓度越大,声波团聚效率也越高,但火灾烟雾最终所能达到的透光率基本相同。     

大空间建筑防排烟系统性能化设计

为了获得合理有效的大空间建筑排烟系统设计方案,从排烟方式的选择、排烟量(排烟面积)的确定以及烟控系统排烟的效果评估和验证三个方面对大空间建筑防排烟系统的性能化设计进行了探讨,并指出:建筑防排烟系统的选择及其排烟量(排烟面积)的确定应结合建筑功能特点、可燃物分布、安全性能目标、补气条件、环境条件等进行综合考虑并进行核算;在条件允许情况下,应尽量采用数值模拟计算、模型试验以及开展实地场所的热烟测试进行防排烟系统的效果验证。本研究结果可为大空间建筑防排烟系统的合理性设计提供参考。     

柴油车加载减速工况烟度排放测试软件开发

依据《柴油车加载减速烟度排放标准》和《柴油车加载减速工况烟度检测计算机控制试验规程》的要求,开发了柴油车加载减速工况烟度排放测试软件。详细介绍了该测试软件的功能和特点。     

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。     

地铁火灾模拟研究

简述了地铁火灾的特点、危害性及烟气控制方法．介绍了主要的火灾模型及数学模型，以及CFD软件Fluent的处理过程．并对假设隧道进行模拟．提出了进行地铁火灾温度场、速度场及烟气流动的数值模拟。