高温烟气冷却方法与设计计算

介绍了工业高温烟气冷却目的和意义及常见的冷却降温方式,提出了相关的理论和设计计算方法,结合工程中高温烟气冷却的典型案例,介绍了高温烟气冷却设计计算的应用.     

净化高温烟气的刚性陶瓷过滤装置

净化高温烟气的刚性陶瓷过滤装置濮荷生（北京市劳动保护科学研究所）清除高温烟气中有害物质是保护环境，保护后续设备的迫切要求。作为净化颗粒物的过滤材料，种类很多，硬质陶瓷就是其中的一个新品种。国内外正在对这种材料进行研究开发。近年我国已开始这项研究工作，...     

高温烟气除尘系统改进野风阀使用的建议

分析了野风阀的降温原理及其影响因素,并对其使用提出改进建议。     

建筑物走廊型通道中火灾烟气流动特性的研究

应用网络模型方法,将建筑物走廊型通道合理地划分为多个节点,在火源为10kg木材的情况下,利用已开发成功的烟流性状预测软件对四川消防科研所的一座实体建筑物进行了模拟计算,获得了各节点烟流性状的发展变化规律。经比较,模型计算结果与实验数据十分符合。证明走廊型通道的多节点划分方法正确、预测软件实用可靠。根据烟气侵入走道中两节点的时间差及两节点间距,提出了烟气弥漫速度的计算方法。该算法与实测结果间的相对误差小于3%,实例应用及研究的成果,为建筑物火灾时安全疏散动态模拟研究提供了理论依据。     

高温烟气除尘用纤维滤料研究进展

本文对上程上高温烟气来源进行了分类,对当前高温烟气过滤的核心技术的耐高温过滤材料的使用现状进行了分析,对高温玄武岩纤维过滤材料进行了重点探讨与展望,指出玄武岩纤维滤材当前在高温烟气过滤行业中急需解决的问题和产业科技成果转化方向。     

高温烟气除尘滤料过滤性能检测及对比分析

对3大类不同过滤方式的高温烟气除尘滤料的压力损失、过滤速度、分级效率等性能指标进行测试对比分析,得到滤料在清洁和集尘条件下压力损失随过滤时间、粉尘负荷的变化规律.从过滤机理综合分析,集尘滤料的过滤分级效率明显高于清洁滤料过滤效率,为滤料选用提供理论依据.     

模拟火灾中柔性有机堵料的热解性质及烟气研究*

为探究在高温下柔性有机堵料的热解特性及热解烟气成分,采用元素分析和热重(TG)分析测试方法,对2种柔性有机堵料的组成及热解性质进行对比研究,并通过烟箱和烟气分析仪模拟火灾中常见的热辐射环境,研究模拟火灾环境中2种柔性有机堵料有毒有害气体的释放情况及释放规律。研究结果表明:2种柔性有机堵料均有较好的耐火性能;在模拟火灾的热辐射环境中,2种柔性有机堵料均释放多种有毒有害气体,且大部分气体在受热辐射后10~75 min时间范围内释放,并主要集中在30~50 min时间范围内;2种柔性有机堵料样品所释放的气体组分种类大致相同但各组分含量有着较大的差异,可能与2种柔性有机堵料成分组成种类相似,但各组分含量比例不同有关。     

船舶封闭舱室火灾烟气温度特性研究

封闭舱室火灾与开放空间火灾有很大的不同。通过在内尺寸为1m×1m×0.75m的舱室内的一系列不同油盘直径庚烷油池火试验,发现了烟气的循环卷吸现象,且发现舱内气体可以分为上部的密烟气层和下部的稀烟气层两层,此时传统的双区域模型对火灾的模拟不再适用。烟气温度的空间分布可以用一个分段函数来表示,密烟气层内部温度基本一致,温度与高度无关;稀烟气层内部温度随高度具有均匀的梯度,为高度的一次函数。同时,研究发现熄火时刻舱内的烟气温度分布符合波尔兹曼分布律,且与油盘直径无关,即与火源功率无关,满足统一的波尔兹曼方程,并就本实验参数条件下的温度数据给出了拟合曲线方程。     

地铁中烟气流动的数值分析

本文建立了一种描述地下隧道中烟气流动的场模型,并用此模型计算的结果与奥地利Zwenberg隧道的实验数据进行了比较。利用该模型,研究了隧道中不同的燃烧强度以及隧道坡度对烟气流动的影响。结果表明:大约2m/s通风风速即可抑制热烟气向上游流动,而在强制通风的情况下,隧道坡度对烟气流动的影响不大。本课题的研究对于地铁隧道中排烟风机的选择、人群疏散以及地铁中电缆线的铺设均有重要意义。     

古建筑火灾烟气流动特性研究

对火灾中古建筑各区间温度变化情况进行了测量,并对着火室,着火室临近房间,距离着火窒距离较远的房间,庭院处等的温度变化曲线进行了分析,结果证明:模型着火房间和其他房间温度都能稳定一段时间房间之后才开始剧烈升高,这段时间之前是相对安全的;火灾中靠近模型着火房间的房间温度变化最为显著.火源剧烈燃烧之后,温度梯度最大,距离模型着火房间最远的房间测点5-6处房间温度变化最小,温度梯度最小;庭院处的温度变化并不剧烈可作为人员逃生的暂时路径.     

消防水幕衰减火灾辐射热的理论研究

从消防水幕系统中水滴粒子与火焰辐射热的散射和吸收作用出发,建立水滴与火焰辐射的数学模型;通过计算机求解获得了不同条件下水幕的隔热效率;并定量计算了水滴的粒径、荷载强度和水幕厚度对水幕透射率的影响;同时,计算并分析了目标体瞬态温度和平衡温度的变化规律。为了验证理论模型的可靠性,进行了全尺寸的火灾实体实验,理论预测和实验的结果比较接近。笔者的研究结果对于优化消防水幕设计和改进系统的性能在理论和实践上都具有一定的指导意义。     

PVC高温烟气对汽车外车身金属面板痕迹影响

为研究不同高温烟气、温度以及室温放置时间等条件下对金属面板产生的影响,选取0 g、5 g、20 g PVC粉末在400℃、600℃、800℃高温热解15 min以模拟实际汽车火灾中不同的高温烟气环境,钢板热蚀后空冷至室温后放置于恒温恒湿箱中0 h、24 h、72 h以及168 h后观察金属面板痕迹特征。结果表明：金属面板锈蚀程度随着PVC含量增高、受辐射热温度增高以及放置时间的增长而逐渐严重,金属面板色差值L变化较小,a、b值逐渐升高,而硬度值逐渐降低,辐射温度800℃,20 g PVC放置168 h后硬度值为43.95HRC,以上研究结果为汽车火灾调查中确定火势蔓延方向、起火部位以及起火点提供依据。     

侧部点式排烟模式下烟气分层特性研究

引入烟气掺混影响长度的概念,针对侧部点式排烟模式下不同火灾热释放速率、排烟流量等变化条件,对烟气层厚度、烟气层温度及水平流动速度随烟气水平蔓延的变化情况进行了数值模拟研究。结果表明:烟气掺混影响长度与排烟流量成正比例增长关系;排烟流量较小时,烟气存在明显分层,随着排烟流量的增大,烟气层与冷空气层剧烈掺混,烟气层变得紊乱,看不到明显的分层现象;同一纵向条件下排烟口附近上层烟气层的流速值随排烟流量增加呈现先增大后减小的趋势,不同纵向条件下排烟口外侧烟层流速较低,距离排烟口越远时,侧向排烟对烟气蔓延的抑制作用越弱;排烟流量对于烟气层稳定性的抑制作用主要集中在排烟口处及排烟口与隧道端部区段。     

双室火灾烟气特性的实验研究

本文在１／２缩尺建筑模型中，取双室－走廊结构，以标准木垛为火源，对建筑火灾的初始阶段进行了实验模拟。着重研究了火灾初期的烟气特性及其变化，包括烟气温度及烟气中ＣＯ＿２气体和炭颗粒浓度。本文目的在于在探索和发展中等尺寸火灾实验模拟手段和方法的同时，定性地确定火源功率对烟气特性的影响，并积累一定的实验数据，为建筑火灾的分析和模化提供实验基础和依据。     

太赫兹波在烟气环境中传输特性研究

火场环境成像技术已成为火灾探测的重要技术之一,现有的成像检测设备在低能见度火场环境下受烟气的影响较大。采用离散偶极子近似法和离散纵标法进行模拟计算,研究烟气环境下波长为31.25~55.55μm的太赫兹波的传输特性,并与0.9μm的红外波进行比较。结果表明:太赫兹波的衰减主要由烟颗粒对太赫兹波的吸收造成;太赫兹波的透射量随烟颗粒群粒径增大而减小,随单位体积烟粒子数增加而减小,随太赫兹波波长增大而增大;太赫兹波在传输过程中的透射量明显高于红外波。     

巷道火灾密闭过程中烟气温度及流动特性研究

为研究巷道火灾密闭过程中烟气的温度变化规律及流动特性,通过缩尺寸实验台和FDS数值模拟软件对12.65,18.97,25.30 kW不同火源功率及25％,50％,75％,100％不同密闭比例条件下的巷道火灾进行模拟实验.结果表明:密闭比例的增加会使火焰倾角减小,当巷道完全密闭后,火焰形状近似垂直,顶板热辐射和温度增加;...     

建筑物条形走廊烟气运动特性研究

建筑物走廊是火灾时人员疏散的必经之路,了解走廊烟气的运动规律,对人员疏散与救援具有重大意义。本文对走廊内的火灾烟气进行了数值模拟,得出了不同排烟场景下走廊烟气质量分数及烟气温度的分布情况。研究表明:挡烟垂壁在火灾初期能有效地阻止烟气蔓延;由于其蓄烟作用,应该将其设置在走廊中部。但随着火势的不断扩大,挡烟垂壁效果逐渐减弱,此时必须增设机械排烟机才能及时排出烟气。对比不同机械排烟场景可知,为达到更好的排烟效果,机械排烟口应该设置在挡烟垂壁上游。最后将模拟结果与实验结果对比,验证了本文结论的正确性。     

细水雾阻隔火焰热辐射的模拟研究

从热辐射传递方程出发，根据Mie散射理论,考虑雾滴对热辐射的散射和吸收特性，建立细水雾阻隔火焰热辐射的两通量模型，并给出简化算法；同时建立小尺度模拟实验系统，对理论模型进行验证。结果表明，两通量模型较为合理地预测了细水雾对火焰热辐射的衰减作用。在此基础上，应用上述理论模型进一步探讨火焰温度、细水雾特性参数、雾场厚度对阻隔热辐射效率的影响，为细水雾系统的实际工程应用提供了理论和依据。     

分岔隧道火灾烟气流动特性研究

为探究分岔隧道烟气流动特性,采用CFD数值仿真技术,选取3个火源位置、5个热释放速率,模拟分析顶棚最大温升、主隧道及岔道内顶棚下方温度纵向衰减规律.结果表明:火源位置对顶棚下火源正上方最大温度影响较小,最大温差约为34℃,但对火源附近温度影响较大,其中距火源0.5 m处最大温差约为110℃;通过对比Hu等和Gong等的...     

多层建筑火灾烟气运动的模拟实验研究

火灾烟气是导致多层建筑火灾中人员伤亡的主要原因。结合多层建筑的实际情况 ,利用缩尺度模型实验楼模拟多层建筑火灾的典型情况 ,对其火灾烟气自火源产生后的运动特性进行实验研究。结果表明 ,烟气沿程由于热交换温度不断降低 ,会迅速达到顶部楼层并立即沉降 ,而且不同工况条件下所包含的有毒成分浓度随着火源温度的升高而上升。实验结果的分析能够较好地符合实际火灾的一些典型调查结果。