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。     

带式输送机封闭通廊火灾特性研究

为研究带式输送机封闭通廊火灾烟气蔓延、温度及CO分布的影响因素,以某冶金企业厂区内一条运煤的封闭通廊作为研究对象,运用数值模拟方法,重点模拟了不同风速条件下封闭通廊内火灾烟气蔓延、温度和CO浓度的分布状况及其影响因素,并对封闭通廊侧壁开窗和设置喷淋系统后的温度分布进行了模拟分析。结果表明:纵向通风能抑制火灾烟气向封闭通廊内火源上游的蔓延,但加快了火灾烟气向封闭通廊内火源下游的扩散,同时有利于热量和CO的向外排出,延缓封闭通廊顶部达到钢结构临界温度所需的时间;封闭通廊侧壁设置窗户对高温火灾烟气向外扩散有积极的作用,但对火灾的抑制作用不如加装喷淋系统明显。     

广西百色森林防火对策研究

通过对百色地区森林防火现状调查,从火源管理、可燃物状况、扑火条件等方面分析了该区存在的突出问题,提出了结合当地实际加强火源管理、构建生物防火林带和阻火隔离带等技术措施,以及加大宣传力度、提高全民防火意识、建立村屯半专业消防队等建议。为该区森林防火水平的提高以及森林防火决策提供参考。     

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。     

防火分隔形式对电缆隧道火灾的影响规律研究北大核心CSCD

针对实际电缆隧道中防火分隔形式多样、差异较大的问题,使用数值模拟的方法对无防火分隔时不同火源规模下的电缆隧道火灾发展规律和三种防火分隔形式对抑制电缆火灾效果的影响进行了研究。结果表明：电缆燃烧长度超过10 m时,火焰会因隧道中部燃烧区氧气供应不足向隧道两端快速游走;对隧道断面采取局部防火分隔的方式无法阻止火焰和烟气的蔓延,且防火分隔限制了空气向火源区域的流动,反而会促使火焰更早开始向初始燃烧区外的部位游走;只分隔电缆支架区域以及分隔电缆支架和隧道拱顶区域时,火焰游走的平均速度为0.14 m/s,在相同情况下无防火分隔时火焰游走的平均速度为0.13 m/s;对电缆隧道全断面进行分隔才能有效控制因缺氧造成的火焰游走,并使火焰自熄灭,从而最大程度地降低火灾造成的危害。该研究可为电缆隧道防火分隔的工程设计提供参考。     

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。     

浅谈火灾爆炸的预防

分析了石油化工生产中发生火灾和爆炸的因素，从控制燃烧爆炸条件、阻止火灾蔓延、防爆泄压及控制火源等方面提出对策。     

化工企业下水道系统的火险分析及火灾预防

下水道系统是化工企业防火工作不可忽视的重点对象之一，具有易形成爆炸性混合物，易混触反应生成危险物质，易引起火灾的蔓延扩大，引火源出现几率大的特点。通过分析，提出了相应的对策。     

2008年中国南方冰雪灾害对夏季森林火灾的影响

分析了2008年初中国南方冰雪灾害对森林可燃物、火源、火环境和潜在火行为的影响,认为这场冰雪灾害使得夏季森林火灾发生的充分必要条件更加完备,近期和中长期的夏季均存在着非常大的火灾隐患,甚至存在着发生重大森林火灾和特大森林火灾的隐患。提出了提高认识、做好森林可燃物处理、严控火源、人工干预火环境、促进林分健康生长等建议,特别提出了与森林可燃物清理截然不同“森林可燃物处理”的技术措施,希望这一新的技术手段在实践中不断完善,尽量降低冰雪灾害所导致的夏季森林火灾这个“次生灾害”的危害。     

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。     

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。     

细水雾抑制受限空间原木火和纸板火的试验研究

以原木火和纸板火两种固态火为研究对象,选择预燃时间和喷雾压力作为影响细水雾灭火效果的两个重要因素,并运用均匀分析法对这两个因素分别选择8个水平,开展了细火雾抑制受限空间原木火和纸板火的燃烧试验,对比分析在特定情况下原木火与纸板火的火源热成像和空间温度的变化差异,揭示细水雾抑制受限空间原木火和纸板火的灭火机理,探讨影响细水雾抑制原木火和纸板火的主要因素。试验结果表明:在细水雾喷淋过程中,细水雾会不断蒸发转变为水蒸气,同时冷却燃烧皿及火源表面,阻止火源的燃烧;在细水雾充满整个受限空间时,很大程度上减弱了火源热辐射,且抑制了热辐射的传播;原木火试验的最优灭火工况为25 s、2 MPa,纸板火试验的最优灭火工况则为20 s、1.2 MPa,且在该条件下原木火和纸板火的火焰熄灭时间分别为145 s和85 s;根据二元线性回归分析的结果可知,影响细水雾灭火效果的主要因素为喷雾压力。     

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。     

火灾时烟气溢流的控制条件分析

火灾时,烟气的外溢可对外部环境及人的生命产生威胁,着火房间开口处中性面高度是衡量高层建筑火灾蔓延扩大的主要依据。在前人研究的基础上,结合流体力学与传热学相关知识,通过质量守恒和能量守恒方程等对着火房间内部的烟气流动情况进行分析,建立双开口房间内部开口处的中性面高度预测模型,并得到以下规律:随着开口宽度的增加,窗口处的中性面逐渐抬升;随着火源功率的增加,中性面高度逐渐降低;随着机械排烟的增加,中性面高度逐渐抬升。用FDS建立模型对该预测模型进行验证,并进行系数修正,最后得到中性面高度预测模型,将模拟数据和前人的实验数据、理论计算数据进行对比分析后发现数据符合较好。该预测模型可为窗口处烟溢流行为特性的研究提供参考。     

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。     

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...     

汽油泄漏的池火灾危害特性及安全间距研究

针对油料泄漏引起池火灾的危害特性,重点研究池火灾热辐射作用范围的影响因素以及油料储存设备设施的安全间距问题。通过对汽油泄漏池火灾的燃烧特性参数进行分析,重点研究了油池直径对安全间距的影响,并结合具体案例对汽油池火灾的热辐射危害范围进行了经验估算和CFD仿真模拟分析。结果表明:当油池直径从10 m增加到40 m时,热辐射通量增大了11倍;当油池直径大于40 m后,热辐射通量随油池直径的增加以0.25倍的速率稳定增长;案例火灾发生时,救援人员应在距离火源220 m以外的区域展开救援。该研究结果可为油料泄漏引发的池火灾事故救援提供参考。     

环境风作用下船舶甲板庚烷油池火下游气体温度分布特性

船舶甲板常处于海上有风环境,发生火灾后难以预测火灾态势的发展,将对船上人员的生命和财产安全构成巨大的威胁,因此开展有风环境下船舶甲板火灾研究十分必要。以船舶甲板上发生庚烷油池火灾为例,运用FDS数值模拟软件建立环境风作用下船舶甲板油池火模型,分析不同风速和火源功率下船舶甲板近壁面气体温度分布特性。结果表明：有风环境下,火源下游甲板近壁面气体温度分布可划分为3个阶段,并对应存在两个温升峰值点;第二温升峰值点下游气体温度随着与火源距离的增加呈现指数衰减的趋势,继而结合量纲分析,建立了无量纲温升与无量纲距离的相关关系模型。     

隧道侧部集中排烟模式下排烟速率对烟气层吸穿的影响研究

排烟速率是公路隧道侧部集中排烟模式下烟气层发生吸穿现象最为直接的影响因素。为研究隧道侧部集中排烟模式下烟气层发生吸穿现象的临界条件,分析了隧道侧部集中排烟过程中排烟口处烟气层的受力情况以及不同排烟速率对烟气层吸穿的影响,并结合前人相关的研究成果,进一步分析得到隧道侧部集中排烟模式下排烟口下方烟气层发生吸穿时的临界弗洛德数。结果表明:隧道侧部集中排烟模式下排烟口下方烟气层发生的吸穿现象不同于隧道顶部集中排烟模式,隧道侧部集中排烟模式下烟气层的吸穿区域发生在排烟口下方近火源侧角落,且烟气进入排烟口时与排烟口截面存在一定的角度,由靠近火源来烟一侧倾斜通过排烟口流向排烟道出口方向,当弗洛德数小于1.28时,烟气层吸穿未发生,当弗洛德数大于1.28时,烟气层吸穿已经发生。     

火源对标准房间轰燃影响的数值模拟

轰燃是火灾由局部向全面转变的一类特殊火灾现象,危害极大,很多因素会影响轰燃,其中火源对轰燃的发生有重要影响。本文利用场模拟软件FDS5进行了火源释热率及其燃烧时间对标准房间轰燃的影响研究,结果表明:火源释热率必须超过某个临界值才能发生轰燃;发生轰燃的时间和临界火源供热时间与火源释热率间均符合乘幂函数关系;火源只需在轰燃前供热一段时间就足以引发轰燃。