某厂化学装置爆炸对设备房结构的损坏——调查与模拟分析

在对某厂化学爆炸所作的现场调查的基础上，对设备房钢筋混凝土框架结构构件的受损状况进行了分类描述，采用有限元方法对框架结构在静力和爆炸冲击荷载下的反应进行了模拟分析，分析结果与现场调查情况基本一致，给出了一些有意义的结论。     

火灾模拟结果误差分析的函数分析法

火灾试验结果和模拟预测结果常能表达成关于时间变化的曲线,为定量描述两种随时间变化曲线间相符合的程度,引入误差分析的函数分析法。采用适合于低Mach数流修正的N-S方程描述烟气的输运过程,使用大涡模拟和Smagorinsky亚格子模型,对封闭空间内的火灾过程进行数值模拟;对其计算结果的分析表明,函数分析法能定量对模拟预测曲线与试验曲线间的差别进行描述,模是两曲线值大小的相对误差的度量,余弦是两曲线形状相似程度的度量。     

交通事故再现技术研究现状与发展趋势

道路交通事故再现不仅是交通事故责任鉴定和原因分析的重要方法,也是交通事故防治的重要内容。在详细介绍国内外事故再现计算机仿真技术的基础上,分析目前事故再现系统开发中事故现场数据采集技术、碰撞前后速度估算的技术、碰撞过程进行模拟的虚拟现实技术的研究现状与存在的问题,提出进一步优化的方向,进而达到完善交通事故模拟再现的目的。最后指出我国交通事故再现技术进一步研究的内容和发展趋势。     

化学事故救援方舱舱室环境安全性模拟研究

运用计算流体动力学(CFD)方法,对具有超压防护功能的某化学事故应急救援手术方舱室内气体污染物运动扩散的规律以及对人员安全的影响进行了数值模拟,其研究结果表明:当大气环境中氢氰酸(HCN)浓度为5mg/L时,前10s从常规进风口进入舱室的HCN在滤毒通风装置开启后,随气流运动逐渐向整个舱室扩散,经净化空气的混合稀释作用,绝大部分通过舱体缝隙排出舱室,30min内舱室HCN浓度的总量下降了95.1%,说明超压防护很好地保证了舱室环境的安全性。     

混凝土结构施工中人因差错的模拟

以施工现场人因差错真实准确的调查实测数据为依据,笔者采用人的可靠性分析方法建立了混凝土结构施工中人因差错发生及其对混凝土强度影响规律的数学模型,并编制了相应的模拟计算程序。将该模拟计算程序所得的考虑人因差错的混凝土强度模拟计算结果与实测的混凝土强度调查结果进行比较,二者具有很好的一致性,说明该数学模型和模拟计算程序是比较符合实际的,也是比较合理的。上述模拟计算结果为考虑人因差错的结构安全性分析以及人因差错的有效控制措施研究提供了参考依据。     

旋转风幕流场的数值模拟及实验研究

基于流体力学中空气射流理论,建立气幕旋风排风罩流场的三维数学模型。影响气幕旋风排风罩效果的因素很多,主要包括:射流气动参数、吹吸气动参数以及流动空间的边界条件和装置结构等。针对不同送风速度、不同送风角度下两种情况进行分析,并利用FLUENT计算动力学软件对这两种情况下气幕旋风排风罩的流场进行了数值模拟,经过比较确定出最佳效果时的参数,并利用示综烟雾进行了实验。结果表明:所建立的气幕旋风排风罩流场的数学模型完全正确,所确定的最佳效果时的参数和实际情况基本一致,可用于工程实际。     

地铁轨道区火灾场景特性研究

在考虑人为恐怖袭击行为情况下，采用地铁轨道区模型实体火灾试验研究了地铁轨道区的火灾场景。得出了模拟地铁轨道区在火灾中的热释放速率，烟气浓度，温度，烟密度的变化规律。通电模拟短路以致引燃方式着火的最大热释放速率为9．66kW。浇洒煤油方式点火，轨道区最大热释放速率达到了204kW。随着电缆的点燃，燃烧进行的较为缓慢，烟气上升至隧道顶，沿着顶部向开口外扩散。C02的浓度变化较为缓慢。至10’41″达到c02释放峰值5027．7ppm；至10’41″时C0浓度达到最大354．0ppm。在轨道区问燃烧过程中，高温烟气始终沿着隧道顶部扩散，低于1．5m的空间是相对安全的；高于1．7m的空间是相对危险区域。火灾中烟气是首先弥漫整个房顶，然后再往下漫延的。     

考虑火场环境实时作用下的人群疏散仿真研究

在现行的性能化防火设计中,通常将火灾发展与人员疏散两个过程分开考虑,从而忽略了火场环境对人员疏散过程的实时作用。该方法与实际情况有很大差异。笔者借助火灾模拟程序CFAST和人员疏散仿真软件buildingEXODUS,以某地铁车站为例,进行了火场环境实时作用下的人群疏散仿真研究。结果表明,火场环境会降低人群的判断和活动能力,延长疏散时间并产生其他的不利后果。因此,在防火设计中考虑火场环境对人群疏散的实时影响是十分必要的。     

Demonstrating Floodplain Uncertainty Using Flood Probability Maps1

Abstract: The U.S. Federal Emergency Management Agency (FEMA) flood maps depict the 100‐year recurrence interval floodplain boundary as a single line. However, because of natural variability and model uncertainty, no floodplain extents can be accurately defined by a single line. This article presents a new approach to floodplain mapping that takes advantage of accepted methodologies in hydrologic and hydraulic analysis while including the effects of uncertainty. In this approach, the extents of computed floodplain boundaries are defined as a continuous map of flood probabilities, rather than as a single line. Engineers and planners can use these flood probability maps for viewing the uncertainty of a floodplain boundary at any recurrence interval. Such a flood probability map is a useful tool for visualizing the uncertainty of a floodplain boundary and represents greater honesty in engineering technologies that are used for flood mapping. While institutional barriers may prevent adoption of such definitions for use in graduated flood insurance rates (as most other insurance industries use to account for relative risks), the methods open the door technically to such a reality.     

Modeling Pre‐ and Post‐Dam Removal Sediment Dynamics: The Kalamazoo River,Michigan1

Abstract:  The state of Michigan is interested in removing two low‐head dams in an 8.8 km reach of the Kalamazoo River between Plainwell and Otsego, Michigan, while minimizing impacts locally and to downstream reaches. The study was designed to evaluate the erosion, transport, and deposition of sediments over a 37.3‐year period using the channel evolution model CONCEPTS for three simulation scenarios: Dams In (DI), Dams Out (DO), and Design (D). The total mass of sediment emanating from the channel boundary, for the DI case, shows net deposition of 4,100 T/y for the study reach, with net transport (suspended and bed load) of 10,500 T/y passing the downstream boundary. For the DO case, net erosion is 19,200 T/y with net transport of 30,100 T/y (187% increase) passing the downstream boundary. For the D case, net deposition is 2,570 T/y (37% decrease) with transport of 14,200 T/y (35% increase) passing the downstream boundary. The most significant findings were: (1) removal of the low‐head dams will cause significant erosion of sediments stored behind the dams and increased sediment loads passing the downstream boundary and (2) sediment loads for the proposed channel design are similar to existing conditions and offer reduced fine‐sediment loadings.