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。     

查干湖陆区地表通量的定量遥感估算

选择查干湖陆区为研究区,应用TM热红外遥感图像,采用遥感模型以及理论定位算法,对农田地表热通量的相关参数进行反演,分析不同土地覆盖类型对地表热通量以及能量平衡的影响,以实测数据进行了验证。结果表明:遥感模型应用于地表通量估算是可行的,可以减少在下垫面结构复杂的区域进行地表热通量估算时所需的参数,不同下垫面地表覆盖类型对地表热通量的影响差异较显著,水田的地表通量参数大于旱田。     

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。     

松原地表通量遥感反演及与下垫面关系分析

选择松原地区为研究区,应用TM热红外遥感图像,采用SEBAL遥感模型,对地表热通量的相关参数进行反演,进而分析不同土地覆盖类型对地表热通量以及能量平衡的影响。结果表明,该遥感模型应用于地表通量估算是可行的,不同下垫面地表覆盖类型对地表热通量的影响差异较显著。在相同的外部气侯条件下,与城市周边的植被覆盖区相比,城市用地具有较高的显热通量,较低的潜热通量。由于城市地表显热通量明显高于周边植被覆盖地表,导致城市地表向低层大气供热的增加,这是城市热岛效应形成的重要机制之一。     

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。     

油罐火灾灭火安全距离的研究

油罐火灾是近年来大型储罐基地发生比较频繁的一类安全事故,主要安全事故形态是:浮顶储罐遭遇雷击,储罐的一、二次密封装置之间油气混合物的浓度达到爆炸极限,浮顶油罐密封处发生多处爆燃。但是在火灾报警器的作用下,一般都能及时发现火灾,但往往需要消防人员对起火点进行近距离灭火,因此本文主要研究了在火焰高度为5m及不同临界热辐射通量下,为保证     

隔堤对储罐区全面积火灾影响的数值模拟研究

为研究设置隔堤对阻止罐区火灾蔓延的作用及意义,选择典型规格储罐及油品,筛选事故场景进行事故影响模拟对比。首先采用Phast软件进行初步筛选,分析隔堤池火灾对相邻储罐的影响,然后根据二维初步模拟结果,用KFX软件建立三维模型,研究不同规格储罐设置隔堤对阻止火灾蔓延的有效性,最后根据研究结果,提出储罐区安全管理建议。     

基于FDS的地下停车场火灾数值模拟分析

目前我国地下停车场发展迅速,但一旦发生火灾,往往会造成严重的后果。本文利用火灾模拟软件FDS对某医院地下停车场进行了火灾数值模拟,通过设定不同的工况条件,对比分析了各工况条件下火灾的发展过程,以探讨排烟系统和自动细水雾喷淋系统对地下停车场火灾的灭火降温作用。该研究对防止地下停车场火灾蔓延及帮助人员安全疏散具有重要的意义。     

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...     

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。     

华北平原冬小麦生长期典型农田热、碳通量特征与过程模拟

以位山试验站典型农田为对象,利用位山站2005-10-10～2006-06-10日的实验观测数据,探讨了冬小麦整个生长期农田的热、碳通量特征,并运用SiB2(simple biosphere model Version2)模型对热、碳通量进行了模拟分析,结果表明,农田的热、碳通量在冬小麦生长过程中表现出明显的日变化,这些通量的最大值基本出现在正午前后;热、碳通量的日际变化也较明显,其中净辐射与潜热通量在冬小麦不同生长期表现为:越冬期拔节抽穗期灌浆成熟期;感热通量表现为:拔节抽穗期灌浆成熟期越冬期;而CO2通量为:越冬期灌浆成熟期拔节抽穗期.对以上通量及地表温度的模拟表明,SiB2模型能较好地模拟冬小麦生长期中农田热、碳通量及地表温度,净辐射、潜热通量、感热通量、CO2通量与地表温度的模拟值与观测值的一致性较好,线性相关系数R2分别达0.985、0.637、0.481、0.725、0.499与0.877,其中感热通量与CO2通量模拟偏差较大.另外,按冬小麦生长期分阶段对农田以上分量模拟结果表明,SiB2模型在冬小麦拔节抽穗期模拟效果最好,并发现模型对叶面积指数敏感.     

浊度对混凝-纳滤组合工艺的影响

主要研究了不同浊度对混凝过程中的腐殖酸及高岭土去除率的影响。结果表明:随着高岭土投加浓度提高,混凝出水中腐殖酸去除率逐渐增大,而高岭土去除率降低;利用激光粒度仪对不同浊度条件下形成的絮体尺寸进行测定,结果表明:随着原水中高岭土投加浓度的增加,混凝出水形成的絮体尺寸逐渐增大,相应纳滤过程的出水通量得到明显改善;污染膜片的SEM显示,提高高岭土浓度在膜表面可形成更为疏松的滤饼层,并有效改善混凝出水的纳滤膜出水通量变化。     

新型膜-生物反应器中膜丝长度对临界通量的影响

为了优化膜-生物反应器中的膜组件长度,考察了4组不同长度膜组件(膜丝长度为0.2、0.4、0.6、0.7m)在不同曝气量下的临界通量区.试验结果发现,曝气强度相同时,膜丝长度为0.4m膜组件的临界通量区高于膜丝长度为0.2m、0.6m和0.7m的膜组件,说明膜丝长度存在最优值;膜组件中膜丝长度相同时,曝气强度越大临界通量区越高.膜丝(膜组件)长度对临界通量产生影响主要体现在2方面:一是膜丝长度的变化会改变膜丝上局部通量的非均匀分布状况;二是曝气气泡对不同长度膜丝的冲刷作用不同.应用局部通量分布方程模拟了清洁膜丝上局部通量的分布状况;结果表明,膜丝长度越长,沿膜丝长度方向的局部通量分布越不均匀,则膜组件的临界通量越小.从曝气气泡对膜丝的冲刷作用看,相同曝气量下膜组件(即膜丝)长度越长,形成的气泡越大,在大气泡的作用下膜丝更易于摇摆和震动以达到减轻膜表面污染物沉积的效果,即可能达到的临界通量越大.因此,对于减轻膜污染而言,即得到最高的临界通量区,膜丝(膜组件)长度存在最优值.     

数值仿真技术在在建高层建筑物火灾中的应用

在建高楼火灾灭火困难。在建高楼灭火以及人员疏散的关键在于对灾变条件下在建高楼火灾参数变化的正确预测,特别是火焰、烟气蔓延范围、烟气浓度变化以及有毒气体的扩散范围等参数的预测。为了获得在建高层建筑物的火灾参数,论文利用美国国家标准和技术研究院（NIST）开发FDS（Fire Dynamics Simulator）软件,建立在建高楼模型,对高楼火灾进行全尺寸模拟,通过对模拟实验数据处理和分析,给出了在建高楼发生火灾时烟气浓度和氧气浓度纵向温度的变化规律以及不同方向风速对火灾的影响,提出一种阻火方案,并验证了它的阻火效果,为防灾减灾和消防决策提供有力的依据。     

锂电池灭火剂研究进展

锂电池储能系统火灾具有热失控温升快、热蔓延速度快、易复燃、燃烧特性复杂等特点,因此限制了其大规模应用。为解决这一问题,概述了锂电池热失控起火机理,对比分析了各类灭火剂对锂电池火灾的抑制效果,指出了现有锂电池灭火试验研究存在试验尺度小、系统布置缺乏标准等问题,并提出了开发兼具高效灭火与快速冷却功能的新型灭火剂、统一锂电池灭火剂的试验尺度及评价标准等建议,为锂电池消防技术的发展提供理论和技术支撑。     

油库池火灾模型的数值模拟

考虑到池火模型在有风状态下视角系数计算的复杂性,运用MATLAB强大的计算和绘图功能,以及可视化GUIDE工具箱,进行了池火灾模型的数值模拟界面化,实现了计算模型的参数和绘制热通量分布图等功能.操作界面简单方便,计算和绘图效率和准确率高.同时避免了命令流方式带来的改变一个参数要重新执行命令和输入的弊端.     

海上平台采油树火灾后果数值模拟研究

采油树火灾是海上平台最为严重的火灾事故类型之一,以某海上平台采油树为研究对象,针对采油树原油泄漏引发的火灾事故,采用Pyrosim软件建立海上平台情境下的池火灾模型,研究了邻近支撑、采油树及周边设备的温度、热辐射通量等参数的时空变化特征,根据温度、热辐射通量伤害准则,确定出邻近火灾的设备设施损坏程度。研究结果表明：部分主支撑的热辐射通量超过了37.5 kW/m²,部分斜支撑的表面温度超过了550℃,热辐射通量超过了37.5 kW/m²;在井口区的15个采油树中,8个采油树的热辐射通量超过了37.5 kW/m²;三甘醇再生撬、井口控制盘、火炬分液罐、生产测试管汇的热辐射通量超过了37.5 kW/m²。结合研究结果,为火焰探头的布置和灾后邻近设备设施的强度校核提供依据。     

关于通风空调系统风管中聚集物的燃烧特性测试

通风空调系统风管中的聚集物可能引发火灾,或成为火灾在建筑物内蔓延传播的重要途径。笔者在民用建筑(包括酒店厨房、餐厅、地下车库、办公楼)和厂房(包括卷烟厂、化纤厂)中选取了不同用途的通风空调系统,对其中的聚集物进行了元素分析、工业分析,以确定其燃烧特性,预测风管中聚集物对火灾发生、传播的影响,为建立安全合理的通风空调系统提供理论基础和试验依据。     

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。     

横向风对油池火烧试验的影响

以模拟包装容器的油池火烧试验为例,利用FLUENT计算流体动力学模拟软件,对不同风速条件下直径为3 m的煤油池火灾进行三维定常模拟,获得了风速大小与火焰倾角和火焰锋面的变化关系,并拟合出了火焰倾角随风速变化的简化公式;分析了横向风对包装容器周围火焰热辐射通量分布产生的影响,验证了风速低于2 m/s对包装容器火烧试验不会产生较大影响的结论,对包装容器耐火特性试验的开展具有实际指导意义。