火灾中温度升高对蛋白质构象影响的计算机模拟(Ⅰ)

应用分子力学原理进行了温度对肽链构象影响的计算机模拟,模拟结果显示,火灾中环境温度升高对生物分子的结构和功能是一个很敏感的因素之一,天然生物分子因吸热而使自身构象发生异常变化,进而与特定构象紧密联系的生物活性丧失,发生变性,模拟结果对于从分子水平上揭示火灾对生物体的危害具有重要意义.     

火灾中温度升高对蛋白质构象影响的计算机模拟(Ⅱ)——经验力场和势函数

介绍了文献[1]蛋白质构象模拟计算所用的经验力场和势函数,以及在分子动力学模拟过程中,为提高积分时间步长而采用的SHAKE方法。经验力场和势函数是进行蛋白质构象计算机模拟的基础,SHAKE方法则是加快计算速度的行之有效的方法。     

高温下环状五肽构象的分子模拟

运用能量优化和随机动力学模拟了高温下环状五肽的构象,通过能量优化产生粗结构,实现了对此粗结构的随机动力学模拟。结果表明,对本文的研究对象,该模拟方法是高效合理的,该方法提供了一种生物分子结构和功能研究的新思路,模拟结果对从分子水平上揭示高温环境下生物分子的空间结构提供了理论依据,并可应用于生物分子结构和功能的研究中。     

火灾科学中计算机模拟的新进展

本文主要讨论了火灾计算机模拟的三种新的数值模型，即场区模型、场区网模型及综合模型；并运用此三种模型分别对三种情形下发生的火灾进行了计算机模拟，结果表明此三种模型是可行的。     

人体温度调节的计算机数值模拟

在研究人体温度调节生理机制的基础上，通过必要的近似简化方法，对一维人体温度调节数学模型进行某些改进，用控制容积法推导出微分方程的有限差分格式，并利用相应的计算程序对人体温度调节进行数值模拟     

舰船火灾中烟气沿通道蔓延特征的计算机模拟

本文采用区域模型时舰船火灾中烟气沿通道蔓延的热物理特征进行了计算机模拟，并根据区域模型村基本思路，采用纵向分段的方法，解决了纵向长通道内烟气蔓延中分层热物理参数不均匀问题，提高了模拟计算的准确性，模拟结果与模型实验符合较好。     

复杂结构隧道火灾烟气逆流与温度分布的数值模拟

隧道结构对火灾具有一定的影响,为了得到大曲率、变坡度复杂结构隧道火灾的烟气特性,依托深圳市某长大公路隧道建设工程,建立隧道模型,利用Star-CD/CCM^+数值模拟软件的烟火向导模块,对不同通风速度下的重型货车火灾进行了模拟研究,分析了不同通风速度下隧道内的纵向温度分布规律。结果表明:火灾热释放速率为30 M W时,无通风条件下,火灾烟气的最高温度位于隧道顶棚下方20 cm处,火源正上方的温度最大达到1190℃,隧道坡度的存在使得火源上游烟气逐渐向下游扩散,下游烟气温度在300 s后保持在500℃以上,该高温会对隧道结构造成一定的损伤;控制烟气逆流的临界风速为4.0 m/s,大于由Wu&Baker经验公式得到的值.表明隧道曲率对流场运动有一定的抑制作用;在该临界风速的作用下,烟气向火源下游扩散,扩散速度为6 m/S,烟气的最高温度降低至550℃,且位置向火源下游偏移6 m。建议火源下游行驶车辆的疏散逃生速度大于6m/s。     

基于CFAST模型的仓储式超级市场火灾烟气计算机模拟浅析

烟气对安全疏散的影响是性能化设计主要判据之一,使用计算机模拟软件CFAST对烟气进行模拟、分析可以较为准确的反映烟气在蔓延过程,本文尝试应用CFAST对仓储式超级市场火灾烟气模拟进行计算,就火灾中烟气的沉降对人的影响进行研究.     

室内火灾中外部燃烧现象的数值模拟

外部燃烧是室内火灾中火焰随烟气流出窗户并在窗户外燃烧的现象。外部燃烧会造成火势从初始着火的房间向其他房间或楼层蔓延,具有很大的危害性。本文应用美国国家标准技术局（NIST）开发的FDS程序,对外部燃烧现象进行了研究。首先对Bullen和Thomas的实验进行数值模拟,用以验证FDS对外部燃烧现象的模拟效果。在相近的燃料过量因子的条件下,计算得到的外部燃烧羽流的温度分布结果、外部燃烧火焰的高度和火焰距离窗户所在壁面的水平距离与Bullen和Thomas的实验结果符合得较好。之后,研究了不同窗户大小和不同燃料消耗率对外部燃烧的影响。最后,发现当燃料消耗率足够大致使室内燃料过量因子接近1时,室内火焰将会熄灭,燃料流出窗户形成的外部燃烧火焰会被拉长,火焰肾贴窗户外的壁面向上燃烧。     

钢构件非均匀温度分段方案对结构响应模拟精度的影响

局部火灾条件下的非均匀温度分布会通常会导致钢结构构件的非均匀温升并影响其安全性能,在进行结构火灾安全分析时通常需要将这种非均匀分布分段平均处理.本文利用结构分析软件数值模拟研究了温度分段平均处理方案对设定的非均匀温度分布的钢结构轴力、剪力、弯矩、挠度等力学参数的影响.研究结果表明:合适的温度分段平均处理可以比较准确地反映非均匀温度分布对这些参数的影响,为进一步的结构安全分析提供条件.本案例中将非均匀温度分布平均处理为20段就可以将相对误差控制在5%以内.     

空气幕对地铁隧道火灾温度及流场的影响研究

为探明空气幕对地铁隧道内温度及流场分布的影响,通过火灾动力学求解器(FDS)研究不同火源热释放速率(HRR)、空气幕射流速度和射流角度下隧道内纵向温度、拱顶最高温度及流场分布.结果 表明:火源HRR为10、15和20 MW时,空气幕射流速度至少为16、18和20 m/s才能保证烟气控制效果;当射流角度小于45°时,增大...     

喷淋对宿舍火灾特性影响的数值模拟

高等院校学生宿舍人员密集、火灾荷载大,是消防安全管理的重点单位。利用FDS对典型学生宿舍火灾进行全尺寸模拟,设置有无水喷淋装置两种火灾场景。对比分析模拟结果,得出水喷淋作用前后监测点烟气温度、CO体积分数和能见度等火灾特性参数的变化规律。研究表明,喷淋作用后能有效地抑制烟气温度的升高,并能把烟气控制在顶棚附近,降低其向非火灾区域蔓延的速度,最后针对学生宿舍特点提出了有效的防火设计方案,为学校的消防管理决策提供有力依据。     

火灾常见有害燃烧产物的生物毒理（I）—一氧化碳、氰化氢

火灾中有害燃烧产物对人的毒害是火灾致人伤亡的主要原因之一,文章详细论述了一氧化碳CO,氰化氢HCN两种火灾常见有害燃烧产物的生物毒理,深入地揭示了火灾有害燃料产物CO,HCN对生物体的损伤机理。     

火灾中既有地铁车站混凝土结构温度分布的变化

为了研究既有地铁车站发生火灾时,其混凝土主体结构中温度的变化情况,以某地铁站主体结构为对象,使用FLAC3D对该地铁站进行了模拟,构建了火源产生的除混凝土结构外的热对流和热辐射叠加温度场.根据温度不同材料性质不同的现象,在模拟过程中随温度升高实时调整材料参数,使模拟结果更加准确.模拟了从4℃到1000℃期间的3个设定位置火源使结构温度场的变化.结果表明:在定量角度,车站各部分温度变化与火源温度变化存在一定的数值关系;定性得到,结构越连续,空间刚度越大,热能在车站混凝土结构中传播越快,温度分布越均匀.对该地铁站提出了一些应重点防护的位置.     

商铺隔墙的实墙对火灾蔓延影响的数值模拟研究

本文通过运用FDS软件,对不同宽度的实墙阻止商铺火灾蔓延的效果进行了数值模拟计算,结果显示在商铺的隔墙两侧设置有宽度不小于0.5m的实体墙或隔墙一侧设置有宽度不小于1.0m的实体墙时,商铺发生火灾后不会向相邻商铺蔓延。在此基础上进一步增加实墙的宽度不能显著提高阻止火灾蔓延的效果。     

建筑火灾烟气中CO迁移规律的FDS模拟

以T型"侧间-走廊"典型建筑火灾为模拟对象,分析烟气在走廊中的水平和垂直流动特征,并对火源房门高低、走廊端头启闭和多房门启闭等场景使用火灾模拟软件(FDS)进行了模拟和远距离房间CO浓度的迁移规律的分析。结果表明:烟气从火源房间经拱腹溢出在走廊中形成受限空间的顶棚射流;门檐高度决定了CO能够在走廊中的迁移量;烟气在走廊远距离封闭端头形成上部的热烟气层,中部回流层和下层的补气层;其中中部烟气回流层的高低、流速和CO浓度是影响临近非火源房间CO浓度的重要因素。走廊启闭和多房门火灾场景的模拟结果也进一步证明了CO的迁移规律。     

温度升高对湿地系统温室气体排放的影响

综述了湿地系统温室气体CO2、CH4和N2O的排放机制及温度升高对湿地系统温室气体排放影响的研究进展.温度升高使得湿地植物生长季节延长,促进湿地生态系统生产力的提高,影响湿地生态系统的稳定性.温度升高可改变湿地系统温室气体CO2、CH4和N2O排放的源汇转换,使温室气体排放增加,并对温度变化形成一种正反馈影响.温度升高使得湿地CO2排放增强,降低湿地土壤碳汇的能力,甚至转变为净碳源.温度升高可增加湿地CH4排放量,夏季温度升高对CH4排放通量没有明显影响.温度升高使湿地土壤硝化和反硝化作用增强,促进N2O的产生与排放,湿地成为N2O的排放源.同时,温度升高使得湿地水位降低、土壤水分减少,一定程度上约束了温室气体排放增加的强度.并对进一步的研究进行了展望.     

大空间火灾实验中温度测量的误差分析

在大空间火灾实验中，由于测温系统的庞大和复杂，导致影响温度测量的误差因素增多。该文主要从热电偶测温误差理论分析入手，讨论全尺寸火灾实验温度测量误差的因素和大小，阐述了大空间烟气温度测量的误差引入方式和减少误差的措施，并对一组大空间内火灾机械排烟实验的温度数据进行了误差分析。     

顶棚装修材料对地下商业街火灾影响的数值模拟研究

地下商业街处于相对封闭的环境,在强制通风不利的情况下,内装修材料可燃性对火灾影响显得特别重要。应用FDS火灾模拟软件的大涡模拟(LES)模型,对分别采用木质、石膏板、PVC材质顶棚的地下商业街进行火灾模拟,重点讨论了不同顶棚材料对烟气温度、体积分数的影响。模拟结果表明,木质顶棚装修材料明显增加烟气体积分数、加速火灾轰然的形成。烟气蔓延速度快,烟气中CO最高浓度是其他两种材料的40倍,因此应限制地下商业街商户装修中使用木质顶棚材料。     

火源位置对L型管廊电缆火灾影响规律的数值模拟研究

选取某城市L型综合管廊电缆舱为研究对象,采用FDS数值模拟软件研究了不同火源位置对L型管廊电缆火灾温度纵向衰减规律、烟气浓度分布规律及烟气危害性的影响。研究结果表明,L型廊道构型影响了不同火源位置的管廊电缆火灾最高温度纵向衰减的连续性,基于热边界层理论提出了适用于L型管廊的二维平面最高温度纵向衰减模型。基于峰宽时间计算了L型管廊火灾的烟气总危害性参数,不同火源位置的烟气危害性总在靠近管廊节点位置处最低。这些结果可对综合管廊的消防设计与火灾防控提供参考。