不同季节对中庭火灾烟气沉降的影响研究

模拟了典型中庭建筑火灾烟气的充填过程。对比了不同季节条件下（不同的顶棚温度和不同的室内温度）的烟气沉降过程。数值模拟结果表明,在顶棚温度不同的情况下,低温顶棚会加速烟气的沉降,烟气层的平均温度和碳黑浓度都降低,而高温顶棚则会减慢烟气的沉降,烟气层的平均温度和碳黑浓度则会升高。在不同的室内温度情况下,温度的变化对烟气的沉降速度没有明显的影响,但对烟气层的平均温度影响较大,低室温条件降低了烟气层的平均温度,在一定程度上降低了火灾的危险性。     

温度分层环境下火灾烟气羽流上升高度公式分析

对小尺度空间温度分层环境下柴油有焰火及棉绳阴燃火烟气运动进行了实验和数值模拟.结果表明,在分层环境下,烟气与环境空气温度差造成的浮力在某一高度消失并转为负值,致使烟气停止上升而向横向扩展.Morton积分公式低估了烟气羽流上升的最大高度,且在相同出口条件及分层环境下,柴油烟雾比棉绳烟雾下降趋势快,上升高度小,其原因在于积分公式中自相似卷吸及烟气为空气假设.引入烟气密度修正系数和自相似修正系数,对Morton公式进行了修正和讨论.     

图像型智能探测报警技术在预防大空间建筑早期火灾中的应用

随着我国大空间建筑迅速增多,近年来,全国大空间建筑如家具城、大型仓库、大型商场、工业车间等场所火灾频繁,财产损失和人员伤亡极为严重。1999年1月10日,四川达川市通州百货商场火灾,造成30人伤亡,直接财产损失3163.1万元。这些大空间建筑火灾,在国内外造成了很大的震动。火灾监控形势的日益严峻,也已经引起国家有关方面的极大关注,成为迫切需要解决的重大问题之一,同时大空间建筑的火灾探测监控也成为世界各国火灾科研者及消防科技工作者关注的课题之一。     

浅谈大空间火灾探测技术

针对大空间火灾探测设计所面临的问题,分析了大空间火灾探测的难点,介绍了几种典型大空间火灾探测技术的工作原理和技术特点,并对其在大空间建筑中的选型、应用进行了探讨。结合建筑实例,分析了大空间火灾探测设计的思路。     

矩形中庭顶部开口比例对火灾烟气扩散的影响研究

为探究带回廊的矩形中庭内顶部开口比例对火灾烟气扩散规律的影响,改善建筑防排烟条件,以某矩形中庭商场为例,运用火灾动力学模拟(Fire Dynamics Simulator, FDS)软件设置了温度测点,模拟了不同顶部开口比例下的矩形中庭底层起火时的烟气流场,基于线性回归模型拟合了烟气温度随顶部开口比例变化的关系,并以缩尺模型试验进行了验证。结果表明：矩形中庭内烟气在有顶部开口的情况下能在短时间内向上扩散至顶部,同时在各层回廊顶部水平扩散,在400 s内填充整个空间;烟气温度与顶部开口比例的关系总体为线性负相关,在开口比例从1下降到1/2时能见度下降最快;试验中的烟气温度变化规律与模拟结果相吻合,验证了FDS用于火灾烟气研究的可行性。     

大型综合购物广场中庭火灾烟气的数值模拟

中庭火灾的烟气流动与控制数值模拟是性能化消防设计的关键。借助Fluent软件,以广州某广场中庭为实例,考虑火源位置和补风口位置两因素,设计了不同的中庭类建筑火灾场景,并建立了数值模型。结果表明:当补风口稍高于火源时,不仅对火源的影响较小,还有利于烟气的排出;烟气中的CO向远距离处迁移时浓度变化较小;发生火灾时,中庭底部烟气的毒性危害高于烟气的高温危害。     

大空间火灾烟气流动的动态显示研究

讨论了火灾烟气流动过程的计算机动态模拟方法。利用Ｄｅｌｐｈｉ可视化编程工具,建立了一个融区域模拟计算和计算机动态显示于一体的火灾发展的模拟软件,并以中国科技大学的大空间建筑火灾实验厅为对象,对典型火灾羽流及烟气层的发展过程进行了动态显示。     

受限空间火灾烟气运动的大涡模拟

研究通风不良时受限空间火灾的烟气运动.采用大涡模拟方法,得到受限空间内烟气温度、组分体积分数和速度等随时间的变化.计算得到的时均稳态时的时间平均烟气温度、平均速度、平均氧气体积分数、平均二氧化碳体积分数、平均氮气体积分数和平均水蒸气体积分数的分布与试验数据相符.通风不良条件下.受限空间内烟气平均温度较高,氧气体积分数较低,不存在新鲜空气层.研究为舰艇和仓库等场所的性能化防火设计提供了参考依据.     

大空间建筑烟气填充研究方法的对比

为了对大空间建筑烟气填充研究方法进行对比分析。以一个废弃的大空间仓库为研究对象,采用了全尺寸火灾实验、计算机数值模拟和理论分析相互应用验证的研究方法,研究理论及数值模拟两种火灾烟气层高度的描述方法的准确性。结果表明当采用t2火模型时,在与现实的吻合程度方面,数值模拟〉Zukoski理论模型〉Yamana-Tanaka理论模型;随着火灾的不断发展,相对误差逐渐增大。通过对比分析发现,全尺寸实验、理论模型和数值模拟三种方法相互验证可以更好地保证研究的准确性;总结得到了两种与现实较吻合的描述烟气层高度的理论方法,并且提出减小误差应注意的几点事项,包括尽可能提高火源热释放速率、烟气层温度描述的准确性;不考虑火源热量通过建筑边界结构散失等。     

烟气湍流效应对火灾图像探测的影响

烟气是火灾过程的重要物理现象,烟气的湍流效应是火灾图像探测的重要影响因素,分析了烟气湍流反应对火灾图像探测的影响,得出了一些烟气湍流效应的图像特征,为多参数特征的火灾探测提供了理论依据。     

建筑大空间火灾模拟及升温计算简单公式

钢结构经常用于建筑大空间环境。因为使用和功能要求,建筑大空间内通常无法设置防火墙来阻止火灾的水平传播,而是通过设置燃烧岛、防火舱及防火隔离带等措施将可燃物限制在一定区域内。大空间内可能的火灾为区域火灾。给出了模拟大空间火灾的理论模型和升温计算简单公式。公式基于火羽流相关理论,并引入工程相关常数得到。通过工况分析,考察了两种不同火灾场景,公式的计算结果与场模拟软件FDS结果进行了比较,二者符合良好。所给出的公式形式简单,式中参数的物理意义明确,推荐用于实际工程计算。     

吸气式管道尺寸及温差对烟颗粒输运的影响

在火灾标准燃烧室中,用扫描电迁移粒谱仪测量单孔采样的吸气管道内5种标准试验火烟雾颗粒浓度和粒径分布的变化,分析管道输运中管道参数对烟颗粒数目浓度损耗和中位径的影响.结果表明,在管道输运中,平均粒径相对较小的热解和阴燃烟雾颗粒.其小于0.1μm的超细颗粒部分的浓度损耗随管道长度的增加而增大,且烟颗粒平均粒径随管道增长而增大.而明火烟雾在管道输运中,由于管道与高温烟雾的温差增大,导致0.1～1 μm颗粒的管壁沉积损耗增大,使烟颗粒数浓度下降,中位径减小了几个纳米.火灾早期,火灾阴燃和热解期间小于0.1 μm的烟颗粒数目浓度占15%以上,因此,用较短的管道或者管道分级预警的方式可以减少滞留时间,提高极早期感烟探测的灵敏度.     

隧道半横向排烟模式下不同排烟口分布的温度场数值模拟研究

结合某过江盾构隧道,基于三维流体动力学模拟仿真软件平台,建立三维仿真模型,研究火灾发生在隧道盾构段典型区段时,排烟开口在火源上下游不同的分布模式时烟气层的温度场分布。通过分析模拟结果可知:随着火源上游排烟开口逐步增加,火源上游烟气逆流长度和蔓延速度都相对稳定而后又逐步增长,火源下游的烟气蔓延长度先减小而后又基本趋于稳定,下游烟气沉降高度则有所升高;火源位置处正上方温度则随着上游排烟开口的个数逐步增加而逐渐升高。而从其他的排烟开口变化模式模拟结果可知:随着排烟开口面积或者开口间距的逐步增大,烟气蔓延的速度先增加而后又逐步减小,且开口间距为30m左右时烟气蔓延速度相对较慢;排烟开口宽高比对烟气蔓延影响较小。所获得的结论将有助于相关类型工程的设计和管理。     

夏季大空间内火灾机械排烟效率的研究

采用全尺寸实验对夏季大空间内火灾机械排烟的效率进行了研究.实验过程中主要测量了火源功率和大空间内的烟气温度两个参数.通过分析大空间内烟气温度的分布规律,得到了机械排烟控制下不同火源功率的大空间内稳定的烟气层高度.根据Heskestad羽流模型计算了烟气生成速率,与机械排烟速率比较得到了夏季大空间内火灾机械排烟的效率.实验结果表明,在夏季大空间中,当火源功率不是很大时,大空间内外的温差使得外界补充进来的空气和火灾生成的烟气更加容易发生掺混,导致机械排烟的效率大大降低;按照规范规定的6次换气率进行排烟,在实验的300～1 000 kW的火源功率范围内,夏季大空间内火灾机械排烟的效率约为30%.火源功率的增大,在一定程度上削弱了空气与烟气的掺混,机械排烟的效率略有提高,但是提高的效果并不是很明显.     

雷管空中爆炸压力分布的理论计算

在对８＃ 雷管装药进行简化处理的基础上,其空中爆炸一定范围内的压力场分布可通过理论计算求得。近场参数可用自相似方法求解,而非近场参数又可用ＭａｃＣｏｒｍ ａｃｋ 两步格式对偏微分方程进行数值求解。将获得的压力场与实测结果进行比较,两者基本一致     

煤矿自燃火灾治理关键技术的研究与应用

介绍了使用同位素测氡法探测煤矿自燃火源位置的原理及应用效果。实践证明,该方法是解决煤矿自燃火灾治理难题的关键技术,由于投资少,精度高,软件处理直观可靠,它有重要推广价值     

光纤光栅感温火灾报警系统探测器在外浮顶原油罐上敷设间距的研究

光纤光栅感温火灾报警系统在石油化工行业储罐区等易燃易爆场所得到应用,但目前尚没有相关的国家级设计规范,且安徽省和湖北省地方设计规范关于感温探测器敷设间距的要求存在较大差异,有必要开展深入研究。以外浮顶原油罐为例进行研究,获得了差温和定温两种探测方式在两种敷设高度下,其敷设间距与罐径之间的关系表达式,二者呈正相关。研究结果表明,初起阶段火源功率与罐径呈线性关系且火源功率较小,按照地方规范设置敷设间距时,难以对其进行及时探测,应加大敷设密度;差温探测比定温探测方式具有更为快速探测报警优势且可以设置较大的敷设间距。     

典型地铁火灾场景中烟气蔓延与控制研究

地铁是现代化的城市轨道交通工具,承担着越来越重要的大客流运输任务,是城市现代化程度的重要指标。随着城市地铁的迅速发展,作为人流密集的公众聚集场所且处于地下的空间,地铁灾害问题愈来愈引起人们的重视。近年来,地铁火灾成为火灾科学界研究的热点。本文针对地铁火灾的特点,设计特定情况下的地铁火灾场景,利用FDS模拟地铁车站的三维烟气流场,对地铁车站火灾烟气的蔓延情况及烟气控制系统对烟气的控制效果进行了研究,通过分析烟气蔓延的过程和特点,得出了无机械送排风或无挡烟装置难以保证人员从站台层向站厅层安全疏散,特别是当站台中部发生火灾时,只有机械送排风和挡烟设施配合使用才可以有效地控制烟气和温度的研究结论。旨在对有效防控地铁火灾和人员疏散的研究提供一定参考。