障碍物场中预混燃烧火焰的数值模拟

利用k-ε湍流模型和拉切滑(SCASM)预混燃烧模型,对障碍物场中预混燃烧火焰进行了三维空间数值模拟。通过对控制方程添加不同的源项以反映障碍物对流场的影响,采用交错网格控制容积法将计算区域进行离散,用SIMPLE算法求解离散控制方程。模拟结果表明,障碍物的存在改变了燃烧流场的结构,成为加速燃烧甚至诱导爆炸过程的不稳定因素。该研究结果对有效预测障碍物场中火焰走势及其流场的分布情况,加强人们对火焰传播规律的认识,对预防工业灾害有重要参考价值。     

微重条件下非稳态燃烧过程的数值模拟

在建立气固相界面耦合燃烧理论模型的基础上，对微重条件下火焰在固相材料表面的蔓延进行了三维非稳态数值模拟，模型中考虑了气相燃烧过程、固相的热解和传热过程，给出了相界面的处理方法。不同算例的计算研究了环境氧浓度、环境压力对微重火蔓延的影响，并与正常重力条件下的计算结果进行了分析对比．结果基本合理。     

三种常用外墙可燃保温材料竖向燃烧特性数值模拟研究

运用FDS软件对外墙保温材料竖向燃烧的发展规律进行了研究.根据具体的工程参数,对挤塑聚苯板、模塑聚苯板和聚氨酯三种常用外墙可燃保温材料的燃烧参数进行设定,分别选取窗口火、墙角火两种情况进行数值模拟与分析.模拟结果显示:火焰的蔓延高度随时间按照y=at2+bt+c的关系变化,而火焰前锋则以vp=1/(α+βt)的速度竖向蔓延.     

通风对综合管廊内电缆燃烧及火蔓延过程影响的数值模拟研究

综合管廊内电缆的火灾燃烧特性一直被国内外学者所关注,然而目前关于通风对电缆燃烧及火蔓延过程影响的研究相对较少。在通风系统的作用下,电缆内部及外部温度分布、热解气体浓度与无通风情况相比有很大的差异,电缆的燃烧及火蔓延过程将会更为复杂。为了研究通风作用下综合管廊内单根电缆的燃烧过程,采用FDS对15 kV交联聚乙烯绝缘铜芯电缆的火蔓延过程开展了数值模拟。通过分析不同风速条件下的电缆火焰形态、各层材料温度、火蔓延长度和热释放速率(HRR)曲线,详细研究了通风速度对综合管廊内单根电缆燃烧及火蔓延过程的影响。结果表明当通风速度不超过2 m/s时,通风能够促进电缆燃烧,电缆表面存在气相火焰,其火蔓延长度、热释放速率峰值等不断增加,此时综合管廊内火灾危险性不断增大;当风速大于等于3 m/s时,通风抑制了电缆燃烧,电缆的火蔓延长度、热释放速率峰值随之迅速降低,电缆PVC层、XLPE层温升的原因是线芯对绝缘材料的热传导,电缆的火灾危险性也随之减小。     

火旋风环境中飞火颗粒的上升行为研究

将火旋风流场分为火焰区和羽流区,采用数值模拟方法建立了球形飞火颗粒在火旋风火焰区和羽流区的上升轨迹模型.模型结合颗粒动力学方程和燃烧模型,模拟了飞火颗粒在火旋风环境中的上升行为,提出了飞火颗粒在火旋风流场中上升的临界条件,建立了飞火颗粒在竖直方向上升轨迹的计算方法.结果表明,在火旋风中能够上升的飞火颗粒的直径和密度之积应小于临界值,燃烧对于颗粒的上升行为有很大影响.相对于不燃烧颗粒,燃烧颗粒上升更高,速度更快.     

变坡度情况下森林地表上坡火行为若干特征的实验研究

应用自行研制的“多坡段固相材料火蔓延实验台”，模拟森林地表火的蔓延过程，对变坡度情况下森林地表上坡火行为规律进行了实验研究。研究发现，上坡火火焰随坡度的变化有三种火焰类型，即小坡度的缓慢燃烧，随坡度增加的火焰的抖动以及大坡度时的贴壁剧烈燃烧。     

干挂石材幕墙火蔓延数值模拟研究

采用数值模拟技术研究了干挂石材幕墙发生燃烧情况下的火蔓延及羽流特点。通过外部高温辐射源点燃了具有4 cm厚PMMA保温层但保温材料和外层钢板间存在2 cm缝隙下的干挂石材幕墙,对模拟结果的温度场、速度场和热释放速率的分析表明其火蔓延速度较泡沫壁面低,但碳化区形状规则,蔓延路径清晰;虽然热释放速率低,但相对而言火焰高度较高,火焰宽度较小,而且其火羽流呈现点火源的特点。     

回形障碍物影响火焰的实验和数值研究

在充满甲烷-空气预混气的方形燃烧管内，对火焰穿过回形障碍物的情形进行了实验研究，拍摄到了障碍物附近流场的时序阴影照片。基于k—ε湍流模型和EBU燃烧模型的同位网格SIMPLE算法，进行了三维数值模拟，绘制了火焰阵面三维视图。根据实验结果和数值计算结果，详细讨论了火焰进入到出离障碍物这一过程中，回流区、剪切层、湍流以及火焰形状等的变化特征。     

不同边沿高度油池火燃烧行为的实验和数值模拟研究

采用实验和FDS数值模拟相结合的方法,探讨了边沿高度对油池火燃烧特性的影响。在实验部分,研究了燃烧速率和表观火焰高度随边沿高度的变化趋势,并分别分析了各个阶段的热反馈机制。在实验获得不同尺度、边沿高度正庚烷油池火燃烧速率的前提下,建立相应尺度的不同边沿高度油池火的Fire Dynamics Simulator(FDS)计算模型以针对火焰高度进行了数值模拟研究,分析了实际火焰高度、火焰下探高度随边沿高度的变化趋势,并提出了相关的无量纲拟合式。     

基于Fluent的城镇中低压燃气管线喷射火事故的后果研究

为了对城镇中低压燃气管线喷射火事故进行有效的风险评估,根据典型事故案例创建了城镇路面埋地燃气管线泄漏场景,建立模型并划分网格,使用Fluent进行模拟计算,得到了不同泄漏口孔径、不同泄漏口形状、不同管内压力等工况下喷射火的火焰长度、火焰中心面温度分布和临近区域内的热流密度,并通过分析不同工况下的火焰形态和热辐射分布,探讨初始条件对事故后果的影响程度。结果表明:此类型喷射火长度可达数十米,火焰最高温度为2 000 K左右,最高温度位置的高度不超过火焰长度的30%;下风向的热流密度较其他方向更强;在50 mm的泄漏口孔径和0.38 MPa的管内压力下,泄漏口为梭子形,较泄漏口为圆形时的热流密度在下风向整体大15.2%。最后,根据模拟结果构建了快速风险评估模型。     

油浸变压器排油注氮装置在500kV变电站的设计与应用

在分析500kV变电站主变压器消防系统的现状,比较3类消防系统优缺点的基础上,详细论述了主变排油注氮装置的结构组成、工作原理、参数计算、控制系统设计以及需要注意的事项等,为下一步排油注氮装置的推广应用打下基础.     

HAZOP结合What-if方法在某延迟焦化装置除焦中的应用

为克服传统危险与可操作性（HAZOP）定性分析方法在复杂操作、间歇作业等过程中使用的局限性,提出在传统HAZOP定性分析方法的基础上结合What-if（故障假设）方法,对人的不安全行为和操作规程不完备所导致的风险后果分析作出补充。详细说明其技术原理、工作流程等使用细节,系统阐述该方法与传统HAZOP定性分析方法的区别,并在某延迟焦化装置的除焦操作的风险分析中应用。经分析,识别出在“给水-泡焦”节点,有“操作规程错误”场景2项,“操作规程不具体”场景1项,不存在“操作人员未按操作规程执行”场景。研究结果表明:本文方法有效且具有较好效果,可以广泛应用于操作规程/作业指导书审查、作业过程隐患排查等方面,帮助企业开展操作层面的风险识别与管理,提升企业的生产安全水平。     

Nighttime pedestrian fatalities: A comprehensive examination of infrastructure,user, vehicle,and situational factors

Introduction: Pedestrian fatalities in the United States increased 45.5% between 2009 and 2017. More than 85% of those additional pedestrian fatalities occurred at night. Method: We examine Fatality Analysis Reporting System (FARS) data for fatal pedestrian crashes that occurred in the dark between 2002 and 2017. Within-variable and before/after examinations of crashes in terms of infrastructure, user, vehicle, and situational characteristics are performed with one-way analysis of variance (ANOVA) and two-sample t-tests. We model changes in crash characteristic proportions between 2002–2009 and 2010–2017 using linear regressions and test for autocorrelation with Breusch-Godfrey tests. Results: The increase in fatal nighttime pedestrian crashes is most strongly correlated with infrastructure factors: non-intersection unmarked locations (saw 80.8% of additional fatalities); 40–45 mph roads (54.6%); five-lane roads (40.7%); urban (99.7%); and arterials (81.1%). In addition, SUVs were involved in 39.7% of additional fatalities, overrepresenting their share of the fleet. Increased pedestrian alcohol and drug involvement warrant further investigation. The age of pedestrians killed increased more (18.1%) than the national average (3.2%). Conclusions: By identifying factors related to the increase in nighttime pedestrian fatalities, this work constitutes a vital first step in making our streets safer for pedestrians. Practical Applications: More research is needed to understand the efficacy of different solutions, but this paper provides guidance for such future research. Engineering solutions such as road diets or traffic calming may be used to improve identified infrastructure issues by reducing vehicle speeds and road widths. Rethinking vehicle design, especially high front profiles, may improve vehicle issues. However, the problems giving rise to these pedestrian fatalities are likely a result of not only engineering issues but also interrelated social and political factors. Solutions may be correspondingly comprehensive, employing non-linear, systems-based approaches such as Safe Systems.     

森林地表火蔓延模拟方法及其计算机实现

进行了森林火蔓延的研究,对传统的经验公式和模型进行改进,明显发现改进的模型有更好的结果,用计算机巧妙准确地实现了模拟模型,在风力不是特别大,地形变化不是特别剧烈时,该模型有较高精度;并结合火蔓延的主要因素（气象因子、气候、地形等）,进行系统分析,写出算地,编制实现地表火蔓延的预测预报计算机系统软件。这对于有效的组织扑救、减少火灾损失、计算森林火灾的损失评估有重要意义。     

公路隧道火灾逃生疏散研究

以苍岭隧道为背景,首先采用经验计算理论和计算软件building EXODUS相结合的方式,从被困人员的安全疏散时间、高温烟气的影响、隧道横通道的利用率以及人员的疏散行为特性进行了研究。结果表明:中小规模火灾情况下的安全疏散时间控制在8 min之内,高温烟气影响不大,但横通道的利用率不平均,且人员疏散路线相对集中。然后对存在的逃生疏散问题提出针对性建议以及其他相关建议,旨在为更大程度降低事故的严重性和经济财产损失。     

建筑安全管理的系统定义与评价

在系统论与控制论的背景下，定义建筑安全管理作为社会时效系统的控制模型、应用评价方程式，既可以定量地评价各种条件下建筑安全管理的绩效，又可以指导社会与企业建筑安全管理工作，实现建筑安全管理工作科学化与规范化。     

Potentially preventable prehospital deaths from motor vehicle collisions

Background: In 2011, about 30,000 people died in motor vehicle collisions (MVCs) in the United States. We sought to evaluate the causes of prehospital deaths related to MVCs and to assess whether these deaths were potentially preventable.

Methods: Miami–Dade Medical Examiner records for 2011 were reviewed for all prehospital deaths of occupants of 4-wheeled motor vehicle collisions. Injuries were categorized by affected organ and anatomic location of the body. Cases were reviewed by a panel of 2 trauma surgeons to determine cause of death and whether the death was potentially preventable. Time to death and hospital arrival times were determined using the Fatality Analysis Reporting System (FARS) data from 2002 to 2012, which allowed comparison of our local data to national prevalence estimates.

Results: Local data revealed that 39% of the 98 deaths reviewed were potentially preventable (PPD). Significantly more patients with PPD had neurotrauma as a cause of death compared to those with a nonpreventable death (NPD) (44.7% vs. 25.0%, P =.049). NPDs were significantly more likely to have combined neurotrauma and hemorrhage as cause of death compared to PPDs (45.0% vs. 10.5%, P <.001). NPDs were significantly more likely to have injuries to the chest, pelvis, or spine. NPDs also had significantly more injuries to the following organ systems: lung, cardiac, and vascular chest (all P <.05). In the nationally representative FARS data from 2002 to 2012, 30% of deaths occurred on scene and another 32% occurred within 1 h of injury. When comparing the 2011 FARS data for Miami–Dade to the remainder of the United States in that year, percentage of deaths when reported on scene (25 vs. 23%, respectively) and within 1 h of injury (35 vs. 32%, respectively) were similar.

Conclusions: Nationally, FARS data demonstrated that two thirds of all MVC deaths occurred within 1 h of injury. Over a third of prehospital MVC deaths were potentially preventable in our local sample. By examining injury patterns in PPDs, targeted intervention may be initiated.     

空气气氛下木材表观热解动力学

研究了空气气氛下马尾松和楠木的树叶、树皮和树干试样的热解过程,发现每种试样的热解均包含两步主要的失重过程,在600℃时总失重均达90%以上.利用积分方法建立了适用于所有试样的两阶段一级动力学模型,实验失重曲线较好地符合模型计算出的失重曲线.     

胶粘剂对芳纶无纬布防弹性能的影响

通过物理共混的方法,将固化剂及消泡剂加入到丙烯酸酯胶粘剂中,从而改善丙烯酸酯胶粘剂织造的无纬布表面粘手及不平整的问题,并利用电子拉力实验机对无纬布进行力学性能测试。研究表明：固化剂的添加可明显提高布样的粘结强度,并且布样的表面不粘手;消泡剂的添加能够明显改善布样的表观质量,布样表面平整、无气泡;添加固化剂可提高布样的力学性能,同时还可提高了材料的防弹性能,子弹穿透层数减少,布样的平均凹陷明显降低,减少了对人体的二次钝伤。     

地铁事故应急疏散模拟及优化研究

为探究如何提高地铁车站应急疏散的效率,以我国近十年来地铁常见事故类型统计为基础,在事故风险分析的前提下,利用风险矩阵和元胞自动机设定应急疏散等级,分析不同事故水平下相应疏散措施。以北京地铁西直门站为实例,使用疏散仿真软件Pathfinder构建模拟环境,对高峰时期下站内最短逃生路径进行疏散模拟;按照事故与疏散的响应过程,从预防次生事故角度出发,针对西直门站疏散过程中可能发生的踩踏事故的诱发因素进行优化;研究拥堵对疏散进度的具体影响,选取使用率较低的M通道设施,进行不同使用率下的多次模拟,得到最优的疏散方案,研究结果可为进一步提高疏散设施利用率、改善应急疏散效果提供技术支持。