细水雾灭火技术在微重力环境下应用的可行性分析

针对细水雾灭火技术在载人航天器安全中应用的可行性,通过理论分析研究了微重力环境下液滴滞止距离与初始速度、粒径的关系,并利用Fluent模拟研究了水雾喷嘴雾场结构.理论分析结果表明,初始速度一定,水雾粒径越小,其滞止距离也越短;初始速度越大,其滞止距离越长.粒径小于50μm时,初始速度对滞止距离影响不大.数值模拟结果表明,微重力下的雾场分布与常重力下有明显差异,水雾主要集中在喷嘴附近,而且水雾蒸发速率较慢,液滴存活时间长.对比理论分析和模拟结果,模拟的迁移距离要小于理论值,这是因为理论分析中忽略了液滴的蒸发.为解决液滴滞止的问题,建议微重力环境下采取气体载运水雾的方式.     

水雾对软包装壁面材料的灭火特性实验研究

研究了水雾对软包装修材料壁面火蔓延的抑制作用,分析了水雾扑灭聚氨酯软质海绵的关键因素,并以软包装修中经常采用的2cm厚的聚氨酯软质海绵为材料,用实验的方法测试了聚氨脂软质海绵竖直壁面燃烧时水平及竖直方向的火蔓延速率,以及水雾灭火所需的最小水施加率.     

安全工程专业本科实践教学方案改进研究

为强化实践教学,提高创新能力,基于目前高校安全工程专业本科实践教学现状,研究并提出一套综合性的实践教学改进方案,包括构建层次化的实践教学体系、建立专业化的实践教学平台、制定多元化的协同育人机制、打造混合式的实践教学金课。结果表明:此多维度的实践教学改进方案,可以提供创新实践教学的新途径,并为提高安全工程专业本科生的实践和创新能力提供参考。     

高校学生公寓应急疏散模拟与优化

运用应急疏散软件Pathfinder对某高校学生公寓的人员疏散进行了模拟,结果表明,休息时间段内公寓发生的突发事件更容易造成人员疏散运动时间的延长;同等条件下女生比男生所需要的人员疏散运动时间更长。通过合理规划疏散路线,对原有模型进行了优化,并使用人员疏散运动时间和单位有效疏散宽度使用率两个指标,来定量对比优化前后人员疏散的均衡度和疏散效果,给高校学生公寓的应急和安全管理工作提供参考。     

封闭空间火焰自熄灭时间数值模拟研究

利用CFD数值模拟研究封闭空间内甲烷燃烧火焰在常重力和微重力两种环境中自熄灭时间的不同,分析火焰自熄灭时间与火源热释放速率、封闭空间体积、重力之间的关系。结果表明:当火源热释放速率一定时,微重力环境中火焰自熄灭时间数倍于常重力环境中的情况。当封闭空间体积一定时,小火源功率在微重力环境中的自熄灭时间远大于常重力环境中的情况。因此,微重力环境中不宜采用窒息灭火法。     

地铁火灾场景设计的初步研究

现阶段地铁火灾研究的主要工具是计算机模拟,而模拟计算结果准确与否很大程度上取决于火灾场景选取得是否恰当.本文通过对地铁站内的可燃物状况和已发生地铁火灾情况的仔细调查与分析,设定出了几种典型的地铁火灾场景,为地铁火灾模拟计算提供了依据.     

泄爆夹层内障碍物对泄爆效果影响的数值模拟研究*

为研究泄爆夹层内障碍物位置对燃气泄爆效果的影响,以某大型商业综合体暗厨房为研究对象,考虑泄爆夹层中结构梁不同位置的泄爆效果,对暗厨房燃气爆炸的泄爆过程开展数值模拟研究。研究结果表明:在火焰没有到达泄爆窗前的爆炸初始阶段,障碍物对火焰结构和传播速度基本没有影响,当火焰进入泄爆夹层后,障碍物的存在可引发火焰加速现象;当障碍物距离泄爆窗1.7 m时,火焰加速现象较为明显,火焰最大传播速度可达591.5 m/s,此时厨房内压力峰值约2.9 MPa,约为没有结构梁情况下1.42倍;障碍物距离泄爆窗较近时,二者将协同影响火焰传播;厨房内压力峰值随着障碍物与泄爆窗距离的增大遵循增大-突降-增大的规律。研究结果可为商业综合体暗厨房泄爆设计提供一定理论依据。     

纵向风作用下竖井自然排烟对隧道内烟气逆流长度的影响

为了研究纵向风作用下隧道内竖井自然排烟对烟气逆流长度的影响,采用数值模拟的方法,建立了不同竖井高度的全尺寸隧道模型。并选取无竖井排烟的工况作为对照组,模拟不同火源功率下,改变竖井与火源纵向距离时竖井自然排烟对烟气逆流长度的影响和竖井排烟失效临界风速的变化。结果表明:当纵向风风速较小时,竖井对烟气逆流起抑制作用;随着风速增大,烟气逆流被控制在竖井近域范围内,竖井对烟气逆流的抑制作用减弱;当风速足够大时,烟气逆流将被完全限制在竖井下游,此时竖井排烟作用失效,且对纵向通风气流起到分流作用,烟气逆流长度反而变长。在此基础上,提出了竖井排烟失效临界风速的概念,竖井排烟失效临界风速随竖井高度增加而增大。     

狭长空间建筑内细水雾幕对顶棚射流火焰抑制效果试验研究*

为研究狭长空间内细水雾幕对顶棚射流火焰的抑制效果,通过全尺寸试验研究不同工作压力对射流火焰蔓延形态、雾幕隔热效果及烟气沉降的影响。研究结果表明:随着工作压力的增加,雾滴的动量随之增大,雾幕对射流火焰的扰动作用增强,强化雾幕对射流火焰的阻挡效果;同时,雾幕的隔热效率有明显改善,2.5 MPa时的细水雾幕的隔热效率可达0.75。然而,过大的工作压力会造成烟气层的沉降,工作压力大于2.0 MPa时保护区内烟气层高度低于1.8 m。因此,应综合考虑细水雾幕对射流火焰和烟气的作用,选择适当的工作压力。     

疏散诱导对大型超市人员疏散优化作用的研究

以某大型超市为对象,采用社会力模型Evac对超市建模,研究了两种疏散诱导措施对超市人员疏散的影响.结果表明,提高人群对紧急疏散出口的熟悉度,能够减小超市出入口的疏散压力,缩短对超市人群拥挤情况下的疏散时间.货架朝向对人员疏散也有重要的诱导作用,当货架方向与超市出入口垂直时,会诱导更多的人选择出入口进行疏散,加重各出口使用率的不均衡现象.