油池边沿高度对池火燃烧特性影响的实验研究

研究了油池边沿高度(h)对池火燃烧特性的影响,开展了内径(d)为10 cm的不同h和不同油盘材料(石英、不锈钢、铝和铜)的正庚烷池火实验。结果表明,正庚烷池火的燃烧速率、火焰高度和脉动频率均随着边沿高度的增大而减小,且随着油盘材料的热导率增大,边沿高度的影响逐渐减弱。基于量纲分析分别修正了火焰高度和脉动频率模型,结果能够较好地符合实验值。     

基于机器学习的热释放速率实时预测方法

火灾态势的实时感知对提升消防救援指挥与决策水平有非常重要的意义。为实现火源热释放速率的实时预测,通过丙烷气体燃烧实验获取火焰体积和高度的实时数据,选取MATLAB中精细高斯SVM做分类训练,建立了基于图像处理的热释放速率预测模型。结果表明,训练完成后的模型可以根据3 s内的火焰体积/高度数据预测得到实时的燃料流量,获取相应的火源热释放速率。该预测模型在已知数据集和未知数据集上都表现出了较高的准确性,为火灾态势发展预测提供了理论和技术基础,有很好的应用前景。     

试样放置角度与外加辐射强度对可碳化固体表面火蔓延的影响

选取了尺寸为400mm×90mm×3mm质地较为均匀的白木作为研究对象,对不同试样放置角度和不同外加辐射强度作用下的火焰高度、火蔓延速率和失重速率等火蔓延参数进行了测量,以研究试样放置角度和辐射强度对可炭化固体表面火蔓延的作用规律。研究发现,试样表面的火蔓延速率随辐射强度的增加而增加。当角度在负角度范围内时,角度的变化对火蔓延速率的影响不大,当角度在正角度范围内时,火蔓延速率随着角度的增加而迅速上升。试样失重速率随着辐射强度以及试样放置角度的增加而增加。火焰高度会随着外加辐射强度的增加而增加,并与试样失重速率的0.4次方呈正比关系。     

纵向风速对隧道内烟气发展影响的实验研究

通过在鹰嘴岩隧道内的现场模拟火灾试验,对不同纵向通风速率下隧道内烟气发展过程进行了研究。结果表明,纵向风速和火源大小均对烟气层沉降有重要影响。相比之下,纵向风速对烟气层沉降的影响更大;火源位置较高时,烟气层热膨胀力较大,在距离火源一定距离外仍可产生上游方向的烟气逆流;一定坡度的隧道在某种条件下可以产生"弱烟囱效应",导致烟气向下游方向的流速增加。在隧道设计中可以考虑利用这一点来增加排烟效率。     

北京地区气溶胶质量浓度及组分随高度的变化

2000年6-7月在北京北郊利用气象观测塔对近地层大气中的气溶胶及其化学组分进行了观测,获得了代表夏冬2个季节的TSP,PM₁₀,PM2.5等不同尺度的气溶胶粒子质量浓度以及气溶胶中Al,Ca,Fe,S,K,Zn,Pb等30种化学元素质量浓度随高度变化的资料.结果表明:①在近地大气层中,气溶胶质量浓度随高度增加而减小,冬季尤为明显,平均而言,夏季边界层中的气溶胶质量浓度为近地层相应值的90%左右,而在冬季,这个比率变化于70%～80%之间.②大气中的元素总质量浓度随高度增加而降低,在冬季这种降低尤为明显.③对于绝大多数元素而言,它们在TSP和PM₁₀中的富集因子夏季随高度变化不大,但冬季它们在细粒子,尤其是在PM2.5中的富集因子随高度升高明显减小,而且地壳元素的减小幅度明显大于污染元素的减小幅度.      

声屏障高度对高铁(客运专线)降噪效果的影响

为探究声屏障高度对高速铁路降噪效果的影响,建立了高速铁路声屏障降噪模型.以武广客运专线某试验段为模型参照对象,采用有限元软件ANSYS和声学软件SYSNOISE,对不同条件下不同高度的直立型声屏障的降噪效果进行了仿真模拟.结果表明:列车的运行速度越大,声屏障的降噪作用越不明显;在同一运行工况下,桥梁区段声屏障的降噪效果不如路基区段声屏障.通过MATLAB数值拟合,发现各观测点的声衰减值是与声屏障高度有关的对数函数;随着声屏障高度的增加,声屏障的插入损失不是成线性比例的增加,插入损失函数的增长速率越来越小.在同时考虑降噪需要和声屏障成本的情况下,高速铁路路基区段声屏障的合适高度为3.45~3.95m;桥梁区段声屏障的合适高度在3.15m以上,在高速运行工况下,桥梁区段声屏障的高度还需增加.     

高原乙醇油池火燃烧特性实验研究

为研究低压条件下油品燃烧特性,以乙醇油池火为研究对象,搭建高原油池火实验平台,研究不同油盘直径下乙醇油池火燃烧规律,分析燃烧速率、火焰高度和火焰脉动等参数随时间的变化规律。研究结果表明：低压条件下的乙醇油池火,燃烧速率小于同等尺度常压条件下的油池火燃烧速率;乙醇油池火的燃烧速率随油盘直径增加变化不明显;火焰高度随油池直径增加呈现显著上升趋势,并拟合推导出适用于低压乙醇池火的火焰高度公式;火焰脉动频率随油池直径增大而减小,并给出火焰脉动与油池直径的经验公式。研究结果可丰富低压乙醇燃烧的油池火实验数据,为低压乙醇油池火的风险评估提供参考。     

三峡库区大石板滑坡涌浪预测

以三峡库区大石板滑坡为例,运用经验公式法和条块运动学分析法两种涌浪计算方法,预测滑坡不同工况下的滑动速度、初始涌浪最大浪高及滑坡入江体积,结果表明该滑坡最大入江体积为420.44万m3,最大初始浪高达21.42 m,涌浪灾害严重,计算结果为其防灾减灾工作提供了科学依据.     

Rail height effects on safety performance of Midwest Guardrail System

Objective: Guardrail heights play a crucial role in the way that errant vehicles interact with roadside barriers. Low rail heights increase the propensity of vehicle rollover and override, whereas excessively tall rails promote underride. Further, rail mounting heights and post embedment depths may be altered by variations in roadside terrain. An increased guardrail height may be desirable to accommodate construction tolerances, soil erosion, frost heave, and future roadway overlays. This study aimed to investigate and identify a maximum safe installation height for the Midwest Guardrail System that would be robust and remain crashworthy before and after pavement overlays.

Methods: A research investigation was performed to evaluate the safety performance of increased mounting heights for the standard 787-mm (31-in.)-tall Midwest Guardrail System (MGS) through crash testing and computer simulation. Two full-scale crash tests with small passenger cars were performed on the MGS with top-rail mounting heights of 864 and 914 mm (34 and 36 in.). Test results were then used to calibrate computer simulation models.

Results: In the first test, a small car impacted the MGS with 864-mm (34-in.) rail height at 102 km/h (63.6 mph) and 25.0° and was successfully redirected. In the second test, another small car impacted the MGS with a 914-mm (36-in.) rail height at 103 km/h (64.1 mph) and 25.6° and was successful. Both system heights satisfied the Manual for Assessing Safety Hardware (MASH) Test Level 3 (TL-3) evaluation criteria. Test results were then used to calibrate computer simulation models. A mounting height of 36 in. was determined to be the maximum guardrail height that would safely contain and redirect small car vehicles. Simulations confirmed that taller guardrail heights (i.e., 37 in.) would likely result in small car underride. In addition, simulation results indicated that passenger vehicle models were successfully contained by the 34- and 36-in.-tall MGS installed on approach slopes as steep as 6:1.

Conclusions: A mounting height of 914 mm (36 in.) was determined to be the maximum guardrail height that would safely contain and redirect 1100C vehicles and not allow underride or excessive vehicle snag on support posts. Recommendations were also provided regarding the safety performance of the MGS with increased height.     

火源位置对房间-走廊式结构下烟气危害性影响的实验研究

利用小尺寸典型建筑结构实验台选取了两种不同大小的油盘和三个典型的火源位置进行实验,同步获取浓度、温度、质量数据,对准稳态时段内的数据进行分析;以整个火源房间为控制体,以有害组分CO的积分平均浓度及生成率为研究对象,研究了不同火源位置影响下开口的气体质量流率与中性面高度之间的关系,以及火源热释放速率或中性面的高度对CO的浓度及生成率的影响.结果表明,无论火源处于近门角落还是远角,CO积分平均浓度及生成率的数据表明其烟气层的危险性均明显高于火源处于中心时的值.