基于GIS的地震次生火灾蔓延范围模拟

地震次生火灾对人类的危害极大.笔者首先在对阻止火蔓延的因素进行分析以及对以往调查资料分析的基础上,确定了阻止火蔓延的距离与建筑物结构及防火类型的关系.然后,在阻止火蔓延距离的基础上,确定了地震次生火灾蔓延范围模拟的方法以及流程.最后,以汕头市为例,对地震次生火灾蔓延范围进行了模拟.通过对地震次生火灾蔓延范围的研究,为地震应急救灾提供了决策的科学依据.     

基于GIS的建筑物地震次生火灾危险性模拟

地震次生火灾对人类的危害极大,1923年日本关东大地震中,大火烧毁了44.7万栋房屋,烧死5.6万余人.笔者计算了建筑物发生地震次生火灾概率的大小,并在此基础上对建筑物发生地震次生火灾的危险性进行了模拟.通过对基于GIS的建筑物地震次生火灾危险性模拟,为预防地震次生火灾的发生提供有力的依据,同时为地震次生火灾发生后进行应急救灾提供了有力的支持.     

北京隆福大厦特大火灾

北京隆福大厦是在一座古刹的基础上建设起来的。它原本是北京一座规模相当大的寺庙,叫隆福寺,始建于明景泰三年（1452年）。寺里常举办各种商业活动,也就是庙会,这是一种民间民俗商业文化与宗教文化相融合的产物。早年在老北京,大的商业市场不多,人们习惯在逛庙会的时候购物。住在东城的人们每逢农历九、十两天,逛隆福寺。     

池火灾热辐射计算及模拟

在油罐火灾中,着火罐所释放的热辐射对附近的人员以及设备起到一定的危害。本文分别用经验公式以及FDS模拟来计算热辐射强度,并对计算结果进行比较及分析,结果表明两种方法可互相补充完善。     

城市火灾中飞火蔓延距离计算方法研究

飞火是城市火灾特别是城市震后火灾的重要蔓延方式之一,它可以使火灾在相距较远的离散可燃物之间进行跳跃式蔓延,从而增加了扑救难度,威胁扑救人员的安全。因此,对飞火蔓延现象的认识和飞火蔓延距离的计算是降低飞火危险性的前提。基于Baum-McCaffrey火焰羽流模型,重点研究在城市火灾羽流中球形飞火颗粒的上升行为和环境风影响...     

细水雾灭火系统作用下特大断面公路隧道火灾特性数值模拟研究

细水雾灭火系统在公路隧道中的应用引发了较多关注,但是针对特大断面公路隧道的研究仍然不足。以2种大断面及4种特大断面公路隧道为研究对象,选取额定流量35 L/min、额定压力10 MPa的高压细水雾喷头,选择4种喷头布置形式,考虑火源功率、位置、遮挡物等影响因素,以隧道顶棚达到耐火极限的临界温度和相邻车辆被引燃的临界热辐射强度为判据,利用FDS模拟软件分析得到适用于隧道的细水雾喷头布置方案。结果表明对于特大断面隧道,细水雾单排顶喷布置不能有效抑制30 MW的大货车火灾,应采用增加顶喷或侧喷喷头的布置形式,从而保护隧道结构安全,防止相邻车辆被引燃。     

基于马尔可夫链的城市火灾预测

根据1982-2001年的城市火灾统计资料,对现有火灾发生率进行分级,应用马尔可夫链对2002年和2005年城市火灾等级进行了预测,根据这种方法又对1992-2001年的火灾发生率进行检验,比较其预测结果与实际结果的一致性。     

1993-2003年特大火灾发生规律、特征及原因分析

火灾作为一种灾害现象,其发生与发展具有随机性和确定性的双重特性.火灾统计分析是研究火灾随机性规律的一种有效方法,它通过总结、整理和分析大量的原始火灾资料,归纳出火灾发生的统计性规律.本文从1993-2003年我国火灾形势着手,联系火灾形势发展过程中的火灾起数、火灾中人员伤亡和直接财产损失等大量数据,重点分析了特大火灾的原因及类别特征,总结了特大火灾发生发展的规律和趋势,为正确认识和预测我国火灾形势、做好特大火灾的预防工作提供了参考.     

池火特性参数计算及其热辐射危害评价

可燃性油品池火的火焰及其产生的热辐射,可能导致周围人员伤亡或设备设施损坏.笔者介绍了油品池火的质量燃烧速率、火焰长度、火焰倾角及火焰后拖量等特性参数的计算方法,提出了池火热辐射强度的预测模型,给出了热辐射伤害/破坏准则,并进行了模拟计算和评价.     

无风条件下火灾时建筑外立面烟羽流形态特征研究

为探究高层建筑火灾时着火房间烟气外溢对外壁面及上层房间造成的影响,根据相似原理搭建4∶1缩尺寸试验台,开展燃烧试验;在无风条件下,设定不同的窗户高宽比和火源功率,分析外壁面的烟羽流形态特征变化,以及烟羽流宽度的变化;探讨上层房间的温度及CO浓度变化。结果表明:窗口处的高宽比大于1和火源功率较小时,热烟气对外壁面的加热作用不明显,且对上层房间和相邻房间的影响较小;控制高宽比和火源功率能抑制烟气溢出所成的危害。     

不同通风条件下柴油池火的实验研究

为了分析不同通风条件对柴油池火燃烧特性及引燃特性的影响,进行205 mm带水垫层柴油池火的引燃实验,通过对池火燃料的质量损失速率、火焰高度、温度及热辐射等的监测,分析通风环境中柴油池火的热传递规律。结果表明:当风速为0.5 m/s时,火灾进入旺盛阶段的时间提前,火焰平均温度最高;当风速为1 m/s时,风速的增加导致油池火的质量损失速率增加,位于主火源下风向的待引燃火源获得的热辐射通量增大,火灾旺盛阶段火焰的平均温度降低,火焰高度降低,下风向相邻油盘引燃的时间提前;1 m/s情况下,205 mm带水垫层柴油池火的安全间距需增加到1D以上;通风环境对池火发展及蔓延的影响是显著的,应适当加大下风向可燃物的安全间距,合理选择通风排烟风速,优化火灾应急救援策略。     

喷淋与火羽流相互作用的数值模拟

采用CFD软件FDS,对小室木垛火灾在喷淋情况下火羽流与喷淋的相互作用进行了数值模拟分析,重点比较了喷淋压力分别为0.05 MPa、0.1 MPa、0.2 MPa和无喷淋情况下木垛火源热释放速率的变化以及火羽流附近几个关键点的温度变化.结果表明,对于热释放速率为0.5 MW的木垛火源,压力为0.05 MPa和0.1 MPa的喷淋液滴无法穿透火羽流到达火源,对热释放速率影响很小;而压力为0.2 MPa的喷淋液滴则可穿透火羽流.在火源中心线竖向高度上,存在着喷淋与羽流相互作用的临界面.在临界面以上,温度沿竖向高度降低,喷淋动量大于羽流动量; 在临界面以下,温度沿竖向高度升高,羽流动量大于喷淋动量.在火源邻近位置的不同竖向高度上,存在着温度转折点.在转折点以下,温度沿竖向高度几乎不变或变化很小;在转折点以上,温度沿竖向高度升高.     

水喷淋下大空间建筑烟气输运的数值模拟研究

大空间建筑由于其功能、结构上的特殊性,使得现有的消防规范不能满足其防火要求,特别是针对大空间建筑的防排烟设计就更为不适用。性能化设计方法是目前防火领域最先进的技术,水喷淋系统作为大空间建筑原有的消防设施其对火灾烟气输运的影响,已作为一项重要的性能参考指标。笔者从数值模拟的角度出发,利用流体动力学软件FDS,研究有无喷淋情况下火源功率能量传递及羽流烟气的输运过程。通过对两种火灾场景下火羽流温度、地面传导热通量及辐射热通量的对比分析,探讨了火羽流流场分布形式,为大空间建筑的防排烟设计提供有力参考。     

CGA G-13 large-scale silane release tests – Part I. Silane jet flame impingement tests and thermal radiation measurement

In early 2011, the G-13 Silane Modeling Task Force of the Compressed Gas Association (CGA) proposed a series of tests to better define pyrophoric behavior during unintentional, large-scale releases of silane. The tests were conducted in two phases under the direction of CGA and its guidelines. Phase I took place from June 27 to June 30, 2011, focusing primarily on thermal radiation and the heat transfer from flame impingement due to silane release from a fully open pressure relief device (PRD) on a tonner. Phase II took place on June 19 and 20, 2012, focusing on thermal radiation and explosion overpressure. The results were subsequently utilized to revise CGA G-13 guidelines on the safe handling of silane. In the present two-part papers, the results from the tests are summarized in order to highlight the key findings. The first part of summary described the results of the flame impingement and thermal radiation tests. Three different test series were conducted, including shakedown tests using nitrogen instead of silane, silane flame-impingement tests onto an adjacent target tonner, and heat-flux tests. For comparison with known values in the published literature, thermal radiation of ethylene flame jets was also measured. In addition, metallurgical analyses of the target tonner indicated that the metallurgical properties of the cylinder material were not altered by the flame impingement. The steel surface temperature at the point of impingement was estimated to be below 853.15 K and definitely did not exceed 950.15 K. Thus, the combination of internal pressure and vessel metal temperature was unlikely to exceed the rupture pressure of the ton cylinder.     

纵向风和阻塞比对隧道双火源温度分布的影响

为研究城市公路隧道内纵向通风和障碍物对双火羽流行为的影响,采用数值模拟方法分析双火羽流纵向烟气温度变化规律。研究结果表明：随着风速的增加,顶棚下方最高温度不断降低,烟气逆流现象逐渐减弱至消失;随着阻塞比的增加,下游火源一直向下游倾斜,而上游火源逐渐由向下游倾斜转变为向上游倾斜;基于流体力学理论,引入阻塞比修正无障碍物时的弗劳德数,进而建立适用于隧道内有障碍物的双火羽流顶棚最高温升分段预测模型,研究结果可为隧道火灾防治提供基础数据和理论参考。     

GIS模型在火灾过程模拟中的应用研究

基于地理信息系统（GIS,Geograhical Information System),探讨了火灾过程GIS模型化的方法,并给出GIS-FP（GIS-Fire Process)系统的模型整体结构和基本功能模块,包括：数据采集,数据编辑,预处理,内嵌人工智能处理,模型运算,还有结果可视化表示。最后还给出了若干实例图示。     

烃类流体火灾伤害破坏作用定量分析

对烃类流体火灾的伤害破坏作用进行正确的定量分析是开展重大消防目标火灾风险评估工作的基础.针对烃类流体火灾伤害破坏作用定量分析中存在的问题,系统论述烃类流体火灾伤害破坏作用的定量分析方法,分析并讨论火球、池火、喷射火和蒸气云火灾等不同火灾形式的热辐射通量计算模型及其前提条件,对不同热辐射伤害破坏作用准则及伤害概率模型的适用条件和模型基础进行了论述.     

障碍物对天然气喷射火影响的数值模拟研究

为研究障碍物控制天然气喷射火对周围设施危害的有效性,基于流体力学基本原理与湍流模型,采用FDS模拟软件,分别研究高度为10 m的障碍物宽度和障碍物与泄漏孔间距对喷射火的影响。研究得出:障碍物对喷射火阻挡效果明显,减缓了火焰在速度方向的传播;障碍物越宽,控制火焰向前传播的效果越好,障碍物后方受火焰高温和热辐射危害越小,但随着宽度的增加,后方温度和热辐射下降率减小,障碍物宽3 m时,对火焰控制效果最好;随着障碍物与泄漏孔间距增加,障碍物后方热辐射先增加后减小,间距为5 m时,障碍物对火焰的控制效果最好,此时喷射火下游受保护的区域最宽。研究结果可为储气罐发生泄漏火灾事故处置及应急设施设计提供参考。