聚丙烯酰胺聚合物互穿网络凝胶在透明防火玻璃中的应用*

为提高聚丙烯酰胺类透明凝胶材料的耐候性能,分别将丙烯酰胺与聚乙二醇2000、丙烯酸、甲基丙烯酸3种聚合物复配,构建聚合物互穿网络体系,然后与交联剂、阻燃剂和引发剂等共混制备透明防火凝胶并应用于灌浆型防火玻璃。研究结果表明:聚合物互穿网络结构能增强透明防火凝胶的热稳定性、耐火性和耐候性,但略微降低了凝胶体系透光率;3种聚合物互穿网络体系透明防火凝胶的综合性能排序为:聚丙烯酰胺-聚乙二醇2000体系＞聚丙烯酰胺-甲基丙烯酸共聚物＞聚丙烯酰胺-丙烯酸共聚物;相比于聚丙烯酰胺凝胶防火玻璃,聚丙烯酰胺-聚乙二醇2000互穿网络凝胶防火玻璃经50 kW/m2辐射功率加热3 600 s后,背面平衡温度降低约39.0%。研究结果拟为高性能阻燃透明防火玻璃的制备和应用提供理论参考和技术借鉴。     

风机横向布置间距对公路隧道污染物分布的影响研究

隧道内风机布置方式对通风效率和汽车尾气净化有显著影响,为了优化隧道顶部风机横向布置,提高隧道通风效率,改善隧道内的环境质量,有效节约隧道运营通风能耗,利用计算流体软件Fluent,建立公路隧道射流通风模型,开展不同风机横向布置间距隧道内流场和污染物分布的三维数值模拟,分析隧道内流场分布、纵向CO质量分数分布和不同截面CO质量分数分布特征及规律。结果表明:风机横向布置间距对隧道内的通风和净化除尘效果都有一定的影响,流场分布与污染物分布规律相似;在风机横向布置间距为3倍风机直径时,升压折减系数为0.6154,达到最大值,此时隧道内的流场分布和污染物控制效果较好;因此,在进行风机布置时,建议将风机横向布置间距确定为3倍风机直径。     

受限空间脉冲细水雾灭火数值模拟

为研究脉冲细水雾灭火效果和灭火机理,采用FDS软件对连续和脉冲细水雾熄灭受限空间油盘火进行了数值模拟。通过模拟和理论分析确定了脉冲细水雾周期为8 s开启、8 s暂停,并设置了冷却和窒息两种灭火条件,对两种细水雾熄灭不同尺寸的柴油池火进行了研究。结果表明:连续细水雾无法熄灭直径15 cm和20 cm的小尺寸油盘火,对直径25 cm中尺寸油盘火的灭火机理为冷却,对直径为30cm和35 cm大尺寸油盘火的灭火机理为窒息;脉冲细水雾能够熄灭不同尺寸的油盘火,且灭火效率高,火焰熄灭均发生在喷头暂停喷水期间,灭火机理为水雾蒸发稀释氧气而窒息。     

隧道集中排烟模式下火灾数值模拟研究

运用火灾动态模拟软件FDS对采用独立排烟道集中排烟的隧道火灾进行了模拟.通过研究12种不同排烟阀开启方案下隧道内的烟气温度和蔓延规律,得出了排烟阀设置参数对集中排烟模式控烟效果的影响,提出了排烟阀设置的优化方案的参考参数.结果表明,排烟阀的开启个数、间距、单个面积等参数是共同作用影响隧道内的温度和烟气蔓延的.当排烟阀开启8个,间距25 m,单个排烟阀面积为8 m2或排烟阀开启6个,间距25 m,单个排烟阀面积为8 m2时,隧道排烟系统的控烟效果较好.     

基于FDS的某酒店火灾致死原因分析

利用FDS模拟某酒店火灾发展过程,获得火灾增长过程、烟气蔓延规律及相关参数,分析人体极限温度、CO致死体积分数及极限O2体积分数3项致死因素,验证酒店火灾致死的主要原因。结果表明,酒店火灾发生360 s时,夹层火势达到全盛时期;477 s时,各楼层客房内均有烟气进入。最后验证了导致酒店人员死亡最主要的原因是CO中毒,其次为高温灼伤。离火源位置越近,致死原因越有可能是高温灼伤;离火源位置越远,致死原因越有可能是CO中毒。     

隧道挡风板对竖井自然排烟效率的影响研究

通过数值模拟研究了隧道内挡风板的设置对竖井自然排烟系统效率的影响,探讨了不同火源热释放速率与不同挡风板安装参数(挡风板高度、挡风板与竖井距离)下隧道火灾的烟气温度分布规律、流动规律及竖井自然排烟系统排烟效率。采用N系数法确定了烟气层与冷空气的界面,用于判断是否发生烟气层吸穿现象。结果表明,与无挡风板的工况相比,设置挡风板后,竖井排烟效率提升显著。设置挡风板对向下游方向运动的火灾高温烟气产生了一定的阻滞作用,使高温烟气在竖井下方蓄积,在一定程度上避免了竖井自然排烟系统出现烟气层吸穿现象。设置挡风板后,竖井的排烟效率随挡风板高度增加而增加,而挡风板与竖井间距离的变化对竖井排烟效率的影响较为有限。对于相同的火源热释放速率,竖井排烟效率与挡风板高度在一定范围内几乎成线性变化。建立了排烟效率与无量纲挡风板高度及无量纲火源热释放速率之间的经验公式,可对不同挡风板高度与热释放速率下的竖井自然排烟效率进行预测。     

水下隧道排烟阀尺寸对侧向排烟系统烟气蔓延特性影响

为探究水下隧道侧向排烟阀尺寸对烟气蔓延特性的影响,依托苏震桃高速公路太湖隧道工程,采用理论分析与FDS数值模拟等方法,对水下隧道侧向排烟系统烟气蔓延特性展开分析。结果表明：随着排烟量的增加,侧向排烟阀变得越狭长,烟气控制效果越好,侧向排烟系统的排烟效率越高;随着排烟量的增大,每个排烟阀处的局部阻力损失有明显增加;并且随着排烟阀变得越来越狭长,排烟阀处局部阻力损失越小,最大能降低原有损失的15.6%。提出了排烟阀局部阻力与无量纲排烟量与无量纲排烟阀尺寸之间的拟合关系式。结合排烟效率分析结果,建议排烟阀尺寸(宽×高)选取4 m×1.5 m。     

我国危化品公路运输风险管理现状及其防灾对策

分析了危险化学品公路运输事故特点,总结了我国危险化学品公路运输事故风险管理现状,指出我国目前存在的不足。基于对危险化学品公路运输事故特点和管理现状充分认识基础上,结合我国的实际情况,提出了建设性的防灾对策及建议。     

室外风压、火风压对建筑物热压中和面位置的影响

首次提出风压与热压可完全分解 ,风压不改变热压本身的压力特性的观点 ,确定风压与热压共同作用下的新的中和面 ;提出火灾层火风压造成的空气渗进、烟气的排出过程属内部循环的观点 ;对于火灾烟气窜入建筑内部竖井通道的情况 ,则根据中和面上下各楼层总渗进、渗出平衡的观点 ,确定火灾引起的新的中和面位置。     

运行旅客列车隧道火灾模拟实验研究

笔者以相似理论为依据 ,以旅客列车卧铺车厢 1∶5的模型为研究对象 ,利用燃烧风洞提供的流场模拟列车在隧道中运行的速度场 ,在车厢模型中加入等比例的火灾载荷 ,进行了旅客列车隧道火灾模拟实验。研究了不同列车运行速度、不同列车火灾载荷、不同火源位置以及旅客卧铺车厢的不同状况下旅客列车火灾特征及火灾中烟气蔓延规律 ,提出了满足火灾救援和旅客疏散的要求 ,为隧道方案设计提供了可信的技术依据