存在可变残留层的固体可燃材料热解数值模型

采用偏微分数值模型，使用热解界面预估循环迭代的方法，对存在可变残留层材料的热解过程进行了详细研究．将数值结果同准确解以及积分模型结果进行了比较，模拟并分析了材料残留率对材料热解速率的影响．结果表明，积分模型中温度分布采用二次三项式假设在热解发生初期将带来很大误差，热解速率结果高于微分模型结果．并且残碳率的高低对热解速率及相应的外表面温度变化有很大的影响．模型过程具有相当高的准确性和可靠性。     

耦合天然气详细反应机理的三维湍流预混火焰结构数值预测

以具有279机理的天然气燃烧为例，分别采用涡耗散概念EDC湍流燃烧模型、修正的涡旋破碎EBU湍流燃烧模型以及基于时均值的Arrhenius关系，对燃烧室内复杂的湍流反应流进行了三维数值模拟，并对预测结果进行了分析．结果表明，EDC模型可以较好地反映湍流化学作用，并且能够较好地描述各基元反应，从而为工程实际复杂燃烧情况下其有害排放、中间物质、自由基和痕迹物质生成机理的研究提供基础。     

惰性颗粒抑制CH4/O2/N2爆炸过程的二维数值模拟与实验验证

使用带基元化学反应的两相Euler方程,对惰性颗粒抑制高温火团诱导的CH4/O2/N2爆炸过程进行了二维数值模拟.其中,采用全耦合二阶精度的TVD格式求解气相方程,采用MacCormack格式求解惰性颗粒相方程,同时用分步方法处理方程组的耦合刚性,用Gear隐式方法处理化学反应刚性.计算并讨论了不同颗粒相浓度条件下,气相压力场、气相密度和颗粒相浓度的分布、爆炸衰减的气相结构以及两相间的能量传递.结果表明,惰性颗粒相的堆积可阻碍气相爆炸波的传播,使其衰减为引导激波,引导激波继续向颗粒相传递能量,而进一步衰减最终使得爆炸波被抑制.随着颗粒相浓度的增大,爆炸波的抑制更明显.计算结果与大型水平管的实验结果进行了比较,定性证明了计算的合理性.     

基于数值模拟的某大厦特大火灾过程调查

将计算机数值模拟技术应用于火灾调查,采用大涡模拟方法再现国内某大厦特大火灾坍塌事故的火灾发展过程,完善火灾调查结论.根据现场勘查结果设置边界条件,分别对两个可能的起火点建立场景模型进行模拟.将计算得出的关键部位单位距离不可见度、温度及热通量发展趋势等数据与火灾现场勘测结果进行比较,排除了不合理的起火点,验证了另一种情况的正确性,解决了火灾现场勘测无法确定的难题,完善了火灾调查结论.根据计算再现的火灾蔓延过程,寻找延缓火势蔓延和降低火灾损失的方法.     

非预混湍流射流H2/N2扩散火焰中的局部熄火和再燃现象

为了提高燃烧室中燃料的利用率,避免火焰的全局熄火,对于熄火和再燃现象的研究是十分必要的.利用一维湍流(ODT)模型研究了非预混湍流射流火焰中的熄火和再燃现象.在固定雷诺数为10 000的情况下,对两个不同的火焰进行了模拟,这两个火焰具有不同的全局混合速率.熄火现象主要发生在近场区域.随着全局混合速率的增加,局部熄火的区域也随之增加.两个火焰的最大熄火区域分别为20%和62%.在熄火区域,主要污染物NO迅速减少.模拟结果显示熄火是一个快速的过程,而与之相对应的再燃过程则较为缓慢.     

不同扩散效应下一维湍流模拟氢气-空气射流的扩散火焰

应用一维湍流模型（ODT）来研究湍流射流氢气．空气扩散火焰，研究过程中采用详细化学反应机理和多分量输运属性．对于火焰长度、主要燃烧产物及温度的预测较好地符合了实验结果．ODT模拟结果产生了较高的近场扰动．提出了一种旨在通过修改涡事件选择过程从而提高ODT模型精度的新观点．在模拟中检验了微分扩散效应，结果显示当前火焰中存在着显著不同的扩散效应．     

火灾中木耳燃烧特性及数值模拟

从基础研究角度出发,针对湖南衡阳“11．3”特大火灾事故的重要可燃物木耳,应用符合ISO 9705标准的ISO ROOM装置对其进行全尺寸实验研究,并测量包括热释放速率、质量损失速率、房间内温度场、组分浓度等多个参量．同时对该过程进行了计算机数值模拟,计算结果与实验数据具有较好的一致性,为下一步对衡阳“11．3”整个火灾场景进行数值模拟研究提供了基础．     

磁场对旋转火焰特性影响的研究

通过磁场对旋转火焰特性影响的研究，发现磁场能够改变旋转火焰的燃烧特性和燃烧规律，使火焰的温度和高度都会发生一定程度的变化。因此，可以更准确地了解实际火灾过程中火旋风的燃烧特性，掌握实际火灾中火焰的燃烧特点，当实际火灾发生并产生火旋风时，了解地球磁场的存在对实际的火旋风的影响程度，从而根据其燃烧的规律性，采取有效的措施，控制火旋风的发展。     

PIVS方法测雾滴粒径的影响因素及其实验验证

在分析讨论PIVS(particle imageve locimetry and sizing)方法测量喷雾场粒子粒径的影响因素的基础上，通过建立基于标准粒子的粒子场实验模拟装置，对PIVS系统粒径测量结果进行了验证。结果表明：现有系统只适用于对大粒子(如平均粒径大干115μm)粒径的精确测量，要实现对小粒子(如粒径小于50μm)粒径的测量，仍需改善其成像系统的性能。     

模拟火灾环境下木材炭化速率的实验研究

研究了早期火灾条件条件下辐射源功率、样品与辐射源间距离及辐射时间等因素对积炭性材料炭化速率的影响。实验样品处于无焰燃烧状态，采用全过程录像跟踪拍摄，对录像进行处理后，得到实验样品的炭化层厚度的数据，对实验数据进行分析计算，得到的经验公式可用于描述材料炭化速率与实验因子的关系。结果表明，辐射源功率越大，样品与辐射源间距离越小，炭化速率越大。