基于FDS的壁面烟熏图痕试验及重构研究

根据烟气颗粒在壁面上黏附的机理和影响因素,先建立烟熏图痕形成的半物理模型,再将其与火灾流体模拟软件FDS相耦合,后编译出可以重现烟熏图痕的FDS可执行程序;同时进行了壁面烟熏图痕的实体试验,分析了燃烧时间、火源位置、燃料种类对烟熏图痕形成的影响;而且利用重新编译的FDS程序对实体试验进行了数值重构,对比讨论了实体试验结果与模拟结果。结果表明,嵌入了烟熏半物理模型的程序能较好地重构出试验得到的烟熏图痕,证明了该模型是有效的,可以用于烟熏痕迹的预测。该技术弥补了现有软件的不足,进一步完善了数值重构技术,可以辅助火灾调查工作。     

纸面石膏板受热痕迹的数值重构研究

利用锥形量热仪实验测定了纸面石膏板暴露在不同辐射热通量、不同暴露时间下的烧损程度,基于火灾烈度理论对实验数据进行拟合,建立石膏板受热痕迹的半经验模型。通过修改FDS(Fire Dynamics Simulator)的源代码,将模型嵌入到软件中,与自身功能相结合,实现重现石膏板受热痕迹的功能。同时进行了石膏板受热痕迹的实体实验,研究了不同油盘面积、受热时间和相对位置对石膏板受热痕迹形成过程和结果的影响。利用增加了新功能的FDS软件对实体实验进行了数值重构,对比实验和模拟的结果,证明了该模型可用于石膏板受热痕迹的重现。该技术完善了火灾的数值重构技术,作为火灾调查的一种新兴的技术手段,对于完善事故调查的证据链,辅助火灾调查工作具有重要意义。     

中庭火灾烟气流动数值模拟

根据中庭火灾特点 提出了考虑辐射换热损失和壁面传热损失、不考虑燃烧过程、视火焰为体积热源,浮升力作用下火灾烟气湍流流动的场模型,并将辐射换热损失计人壁面传热损失,简化辐射换热模型计算,运用该场模型对中庭模型实验装置火灾烟气流动进行了数值模拟,采用通用软件PHOENICS进行数值计算,研究表明,数值模拟结果与中庭模型实验装置火灾试验结果吻合;以热源模拟火焰的方法对分析中庭火灾烟流发展规律可行。     

火灾痕迹物证的发现提取与检验

收集火灾现场痕迹物证是火灾事故调查中认定火灾原因,明确火灾性质的重要工作,本文结合火场勘察的实践经验,对火灾痕迹物证的发现和提取工作进行了总结,对火灾痕迹物证的检验方法和要求做了简要说明。     

化工火灾事故调查方法研究

为克服化工火灾调查中人为因素的影响,增强事故调查的科学性和准确性,在总结化工火灾现场特点的基础上,提出化工火灾事故调查时应遵循的假设推理法,通过证据收集、分析资料、建立假设、检验假设和选择假设,构建化工火灾事故调查的证据系统,包括实物证据,位置证据、文件证据和人证,从火灾动力学角度分析了火灾痕迹的影响因素。结果表明:假设推理法重视证据收集,综合使用归纳推理和演绎推理,有助于避免主观判断的影响;采用系统方法收集证据,扩大证据收集的范围,列举证据清单和优先考虑敏感性证据的方法有助于提高调查效率;火灾行为、材料的热响应和灭火行动对火灾痕迹的形成有直接影响,分析时应充分考虑,以免作出错误的判断。     

电熨斗过热故障火灾痕迹与火烧痕迹的对比分析

文章对电熨斗过热故障的火灾痕迹与火烧过程中遗留的痕迹特性进行了分析,通过对比发现,过热故障导致的火灾痕迹,无论在宏观形貌还是硬度分布等方面,均显著区别与火烧电熨斗的火灾痕迹.在现场勘查及物证提取与鉴定中,可依据分析的结果来判断火灾是否由电熨斗引起,进一步为火灾原因调查提供新的调查依据.     

电熨斗过热故障火灾痕迹特性的研究

通过火灾模拟实验,研究电熨斗发生过热故障后底板的火灾痕迹特性。根据底板的温度分布,应用DTA、TG、SEM、EDS、硬度分析和金相分析等方法,系统分析、归纳、总结电熨斗底板火灾痕迹的材料性能变化规律。研究表明,过热故障电熨斗的火灾痕迹,在宏观形貌、硬度分布和显微组织特征等方面,均显著区别于火烧电熨斗的火灾痕迹。结果为火灾原因调查提供新的技术依据,可应用在火灾现场勘验,物证提取与鉴定工作中。     

基于炭化痕迹的火灾数值重构及应用

利用试验方法建立了炭化痕迹的数学模型,与火灾流体动力学软件FDS相耦合,实现对炭化痕迹的再现,同时,进行了较为接近真实火灾的火灾场景试验,并用新编译的FDS软件对试验进行重构。结果表明:火势发展变化趋势基本一致;起火后,火场热释放速率迅速上升,100 s左右达到约2750 kW,随后开始下降,直至434 s降到700kW左右,与火势进程基本吻合;试验得到的密度板炭化痕迹未被烧损的区域(横向30.2~86.8 cm、纵向0~18.6 cm)略小于重构得到的密度板炭化痕迹未被烧损的区域(横向33.4~91.6 cm、纵向0~18.9cm),但分布规律基本一致,验证了新编译的FDS软件的有效性。将该软件应用于消防工作,不仅可以作为一种定量方法来描述炭化痕迹的形成过程,还可以通过火场中的炭化痕迹来反推起火点位置,辅助火灾调查工作。     

基于火灾调查中痕迹采用的有关思考

现如今,人们在防火安全方面的意识在逐步增强,对火灾预防的重视度也越来越高。而要提高火灾的预防效果,就需要对火灾出现的原因、具体过程等内容有一个系统的了解,从而采用有效的预防措施来防范,并为火灾自救、营救提供参考依据。在此过程中,火灾调查中的痕迹作用也逐渐显现出来。基于此,本文从火灾调查中痕迹的主要作用入手,对其应用的具体步骤进行探讨,希望能够对火灾调查提供一些参考依据。     

火灾调查中物证损坏原因及防范措施探讨

火灾证物对火灾案件调查的重要性众所周知,通过对火灾证物的取证和分析可以找到火灾产生的原因和发展情况,这些火灾现场的物品和痕迹也是消防部门制定有效防灾计划的重要依据。火灾可以说是在人们生活中经常出现的一种严重事故,但是在火灾扑救时会对现场的物品或者痕迹造成损坏,给火灾调查增加了难度。本文通过分析火灾调查中物证损坏的原因,科学合理地提出一些防范措施,有效提高火灾调查的工作效率。     

酒精在常见可燃地面材料燃烧痕迹特征规律研究

易燃液体燃烧痕迹识别对助燃剂放火火灾调查至关重要。选用丙纶地毯和PVC地板革作为纤维和塑料地板的代表,以工业酒精作为易挥发助燃剂的代表,研究酒精用量、灭火方式等对燃烧痕迹形成及痕迹稳定性的影响。通过与未加载酒精的痕迹对比,发现丙纶地毯因热稳定性较差,燃烧后往往能形成烧坑或烧洞,其燃烧轮廓以典型的灰化形式存在,加载酒精的部位熔融严重,与地面紧紧粘连在一起;PVC地板革因为表面光滑,酒精在其表面不断流淌,燃烧后会留下清晰的轮廓,类似于细线状的印痕,而地板革本身基本不会燃烧。燃烧熄灭的方式也会对其炭化程度、燃烧图痕、残余形状产生影响。     

木质类人造板材炭化痕迹实验及数值重构研究

利用锥形量热仪测定不同辐射热通量和不同燃烧时间下木质类人造板材的炭化深度,建立木质类人造板材炭化痕迹的数学模型,并嵌入到FDS(Fire Dynamics Simulator)源程序中,与自身功能相结合,实现重构木质类人造板材炭化痕迹的功能。同时实验研究了不同油盘尺寸、不同燃烧时间、不同火源位置和不同材料种类对炭化痕迹的影响,并利用新编译的FDS程序对实验进行重构,对比重构结果和实验结果,证明该程序可以用于重现木质类人造板材的炭化痕迹。     

Numerical simulation and experimental study on metallographic structure characteristics of melting trace caused by overcurrent fault of copper wire

The microscopic characteristics of melting trace caused by copper wire fault are an important basis for the physical evidence identification of electrical fires. Metallography is an important method in electrical fire research, and computer-aided quantitative analysis on metallographic structure is common in materials aspect. In this study, the metallographic structure and phase composition characteristics of melting trace caused by overcurrent fault were explored with the aid of a metallographic microscope and an X-ray diffractometer (XRD). The results show that the grains are mainly slender dendritic and columnar crystals when the current is 128 A, while they are coarse dendritic and cellular crystals when the current is greater than 192 A; the average grain diameter of melting trace of copper wire grows with the increase in current. The main phases of melting trace caused by overcurrent fault of copper wire are α-Cu base and Cu₂O, and the new phases Cu₄Si and Cu₂Mg are formed when the current is higher than 160 A. In addition, the solidification process of metallographic structure of copper wire under different currents was simulated by the Procast software. It is found that the simulation results are basically in agreement with the experimental data, which suggests that this model can effectively predict the microstructure characteristics of melting trace of copper wire under different currents. The research results can provide a sound basis for the physical evidence identification of electrical fire and improve the accuracy and scientificity of electrical fire investigation.     

火灾调查理论框架建立探讨

本文根据目前火灾科学研究的现状，提出了建立火灾调查理论框架的构想。对火灾调查研究中国外发展状况，进行了较为详细的综述，并指出目前该领域存在的问题。详细讨论了建立火灾调查理论框架的科学根据，同时探讨了火灾调查理论研究中包含的关键科学问题。     

北京地区近两年春季森林火险对比研究

火险等级预报系统已经成为现代林火管理的一个重要工具。本文根据北京地区的森林火险天气,采用加拿大火天气指数系统（FWI）评估北京地区的森林火险。根据北京地区12个气象站2004年和2005年3-5月的气温、相对湿度、降水、风速,利用SAS计算程序,计算各气象站每日的FWI各组分值。分析FWI系统各组分的数值分布特征,确定了北京地区FWI各指数的等级划分及其指示意义。利用内插方法建立可燃物湿度码与火天气指数的空间分布图,分析2004年和2005年春季实际发生的森林火灾与相关的火险指数,结果表明FWI系统能很好地反映森林火险的变化,可以用于评估和预测火险。火险期危险度表明2005年春季森林火险高于2004年春季。文章最后讨论了不同内插方法对研究结果的影响。     

格栅类通透性吊顶对水喷淋控火性能影响的实验研究

通过实验研究了格栅类通透性吊顶对水喷淋控火性能的影响,并利用燃料燃尽时间来计算控火有效性因子来量化这种影响.研究结果表明:格栅会降低水喷淋控火性能,与格栅类吊顶形式、喷头安装高度和工作压力流量有关.在确定的吊顶形式和尺寸下,存在着对控火性能影响最大的喷头安装高度.在实际工程应用中应根据具体格栅特性,合理设计喷头安装高度,以降低格栅的不利影响,保证水喷淋的控火有效性.     

基于文献计量法的火灾灾害研究现状及展望*

为了解火灾灾害研究领域的发展现状及未来趋势,基于多种可视化工具,对2014—2020年期间,火灾灾害领域内的发文态势、学术合作、学术热点、研究趋势等内容展开分析。研究结果表明:该时期内,火灾领域发文量呈持续上升趋势;我国科研活力及持续发展性均处于世界前沿地位,中国科学技术大学是全球发文量和合作活跃度较高的机构;载发文量排名前5的期刊研究方向和出刊数量整体呈现出一定差异性和波动性;研究热点涵盖基于无人飞行器的森林火灾（野火）侦测调查、基于火灾现场整体模型搭建的计算机模拟火灾事故技术与研究、火灾下建筑物构件的耐火及倒塌行为研究、池火燃烧特性试验及现象调查、火灾碎片实验与分析方法,研究内容总体呈现具体化、精细化;目前火灾领域研究的前沿方向为热释放速率研究、基于数值模拟的火灾事故研究、对点火器（源）的调查研究、基于数值模拟的火灾事故调查等;根据分析推测该领域未来的科研活跃度将继续上升。研究结果可为火灾灾害领域内相关学者把握学科现状,研讨未来发展提供参考依据。     

城市老城区消防站布局优化研究

采用半定量方法对单位火灾风险进行评估,进而对消防防护子区域进行消防等级分级,得出规划区域内消防安全等级分布状况。通过GIS方法结合相关模型,研究消防站的布局优化问题,探索使城市老城区消防站布局优化的思路与方法。将研究结论推而广之,类似这种在城市内寻找一系列服务设施点最佳位置的空间选址问题,都可运用此方法,采用GIS技术结合相关区位优化模型,得出更加科学合理的布局方案。