喷头安装角度对综合管廊细水雾灭火的影响

为研究综合管廊火灾中喷头安装角度对细水雾灭火效果的影响,搭建实体火灾实验平台,利用FDS 模拟分析7 种喷头安装角度下细水雾对烟气温度和烟气层高度的影响。结果表明：侧喷无线槽工况火场温度下降得更快,降温效果更好;喷头安装角度≤50̊ 时,灭火时间少,灭火效果好,当喷头安装角度＞50̊时,灭火时间增加,灭火效果变差;喷头安装角度与平均温度降低值有一定的关系,但不呈线性关系,结合降温效果与烟气层高度,建议细水雾喷头安装角度为50̊ 。     

高压细水雾对城市地下管廊火灾的降温效果

为探究城市地下管廊火灾蔓延的有效控制方法,研究基于高压细水雾作用下的城市地下管廊火灾蔓延规律。建立尺寸为3.1 m×12.0 m×3.6 m的城市地下管廊模型,根据火源位置、喷头数量、平均粒径、喷头压力等的不同设置工况,研究高压细水雾的降温性能、粒径对降温效果的影响。研究结果表明,受地下管廊结构与壁面的影响,可燃物在燃烧时形成单侧燃烧并发生轰燃。高压细水雾喷头开启后轰燃次数减少,管廊内温度明显下降,燃烧时间缩短;雾滴粒径对高压细水雾的降温灭火性能起主要影响,粒径为100μm时降温效率最高。     

铁路隧道内细水雾灭火系统设计与应用研究

在大尺寸铁路隧道模型内,结合实际环境、列车高度和车窗高度对铁路隧道内细水雾灭火系统的喷头进行布置,开展实体试验,研究灭火系统的有效性。结果表明,结合车窗布置的喷头喷射出的细水雾能够快速覆盖在列车内部火源周围,在短时间内扑灭列车内部火灾,而隧道上方喷头喷射的细水雾能够有效的衰减热辐射,抑制火势进一步发展。因此,在隧道内结合列车高度和车窗高度设计出的喷头布置方式,能够对列车火灾进行较好的控制。     

火源及通风对地下综合管廊火灾的影响

利用PyroSim软件建立一段L型综合管廊模型并进行火灾数值模拟,并运用Origin软件对温度进行分析,研究了火源特性（火源位置和火源功率）及通风条件（风速和风向）对管廊烟气蔓延及温度变化的影响。结果表明,当火源位于管廊中部且功率大时,高温且有毒烟气能够在更短的时间内充满整个管廊,火灾危险性大;风速过大会造成大量的烟气在拐角处积聚,排烟的效果不与风速成正比。     

综合管廊电缆舱灭火系统效果研究

针对某综合管廊的电缆舱室,采取全尺寸实验和数值模拟结合的方法,探究综合管廊内电缆舱的火灾特性,对比分析干粉灭火系统和高压细水雾灭火两种灭火系统的灭火效果.将火源功率为0.7 MW的乙醇火设置于电缆架底部,观察火灾发展和烟气蔓延情况,分析电缆舱火灾特性;对比两种灭火系统开启后管廊内的温度和烟气变化规律,分析灭火效果.在实...     

高海拔隧道全尺寸火灾烟气及温度场特征试验研究

通过对海拔为4100m的高海拔隧道进行全尺寸火灾试验,揭示高海拔隧道火灾烟气下沉及温度场变化特征。试验采用三种不同尺寸火源(0.8m2、1.0m2、2.0m2),对隧道火灾烟气蔓延特征、火区最高温度、隧道拱顶纵向温度分布进行研究。试验研究结果表明：隧道火灾试验初期及燃烧稳定阶段,火源附近隧道上层烟气与下层冷空气分界明显,火灾后期烟气下沉严重;较小风速有利于高海拔隧道小规模火灾烟气逆流层纵向和垂向蔓延的控制。隧道火灾温度场研究表明：隧道火灾温升速率随火源热释放率增大而增加;火源附近20m范围内温度衰减速率较快,远火源区域隧道拱顶纵向温度衰减较慢,趋于平缓;通过对火源上方拱顶烟气温度分析,发现隧道火灾探测采用差温报警模式较定温报警模式更加有效,并得出10℃/min的温升速率可基本满足高海拔隧道小规模火灾的初期报警;隧道拱顶纵向温度分布规律导致火源远场烟气下沉严重而近火源区域烟气层化较好的特征。高海拔隧道火灾温度分布特性试验研究,可为高海拔隧道火灾动力特性研究提供依据,为高海拔隧道人员疏散逃生提供指导及建议。     

管廊风速对细水雾系统灭火效果影响研究

建立等比例综合管廊数值模型,采用FDS模拟了通风风速为0、0.4、0.8、1.2 m/s下电缆舱着火工况的细水雾灭火效果,分析风速对灭火效果的影响以及纵向通风与细水雾共同作用下的烟气蔓延情况。结果表明,随着通风风速的增加,尽管管廊内部的含氧量增加,但火源及正上方温度下降,很大程度上减缓了火源竖向发展趋势。研究结果证明了高压细水雾灭火系统的有效性。城市综合管廊采用细水雾系统时,施加不高于1.2 m/s风速的通风气流对细水雾灭火更为有利。     

细水雾抑制烟草原料仓库火灾试验研究

针对烟草仓库内烟草原料火灾,采用全尺寸试验研究高压细水雾的灭火效果。研究发现：细水雾作用于底部或侧面火源时,灭火效果较为明显。对于纸箱夹缝间火灾的灭火效果较差;通过设定不同喷头高度,发现喷头高度越高,到达火源的雾动量越低,灭火效果大大降低;同时发现烟草仓库火灾易发生阴燃,受限空间一旦进入大量新鲜空气,极易出现复燃。     

两种洒水喷头性能对比试验研究

通过试验对比研究了标准口径喷头和超大口径喷头的洒水分布规律及灭火特性。布水试验结果表明,喷头在其保护半径内的喷水强度分布均呈现先降低后增加的趋势;随着安装高度的升高,喷水强度逐渐降低,布水均匀性增强;随系统压力的增大,喷水强度增大。灭火试验结果表明,超大口径喷头能扑灭距喷头下方径向距离1.35m和2.00m的4层木垛火源,标准口径喷头表现为控火效果。     

T型地下综合管廊电缆火灾数值模拟

针对特殊结构的T 型地下综合管廊,运用FDS 软件模拟不同火源位置及风速条件下管廊内电缆火灾的蔓延情况,分析火灾发生后管廊温度场以及烟气蔓延情况。对T 型管廊内不同位置处起火的火灾危险性进行排序,得到管廊内部风速为1.5m/s 且电缆处于稳定燃烧期时,交叉口处的烟气层高度最低,发现T 型交叉口处的烟气特性,为T 型地下综合管廊消防设计提供参考。     

主动型自动喷水灭火系统研究

针对传统自动喷水灭火系统存在响应时间长、水渍损失大的缺点,提出了主动型自动喷水灭火系统的研究方案。通过新型探测组件、电加热洒水喷头以及算法编程等技术,实现自动喷水灭火系统的主动性和智能性。搭建试验平台,针对角落火灾、边界火灾、中间火灾,分析系统火灾探测性能和洒水喷头启动情况。试验结果表明,主动型自动喷水灭火系统能够实现早期探测火源位置,主动电加热启动相应位置的组群洒水喷头,扑灭初期火灾,同时减小水渍损失。     

格栅类吊顶喷头设置位置对灭火性能的影响

设置不同位置的喷头进行灭火性能实体试验,针对不同层高的建筑对火源上方竖向温度变化进行数值模拟研究,得到喷头及时响应的建议设置高度,研究格栅类吊顶场所喷头的灭火性能。研究结果表明:对于设置格栅吊顶的场所,合理设置喷头的高度对于喷头的及时响应起着十分关键的作用。当格栅设置在一定的高度时,选择在格栅下方设置喷头的可靠性优于在格栅上方设置喷头。     

喷头布置方式对综合管廊细水雾灭火的影响

选取两端开口的综合管廊,通过改变细水雾喷头喷雾方向、水平间距、数量,分有、无线缆槽的情况设置6种线缆火灾工况,采用FDS模拟火灾,分析热释放速率、温度、烟气密度随时间的变化情况,研究喷头布置方式对灭火效果的影响。结果表明:相同条件下,无线缆槽时细水雾控火效果更好;管廊安装有线缆槽时,侧向布置细水雾喷头对控火最有利,对于竖向布置的喷头,间距3 m控火效果优于间距2 m控火效果;无线缆槽时,不同喷头布置方式对细水雾控火效果影响差异较小,设计细水雾灭火系统时可适当增加喷头布置间距以降低成本、节省空间。     

喷淋水幕抑制化工聚集区火灾效果研究

为了揭示不同工况下喷淋水幕对化工聚集区火灾抑制效果影响规律,建立了FDS数值模型,通过改变单一变量分别模拟水幕开合状态、不同水幕排数、不同水幕喷头高度下火灾发展过程,分析不同工况条件下火源温度变化规律和烟气蔓延规律。结果表明：喷淋水幕开启后,位于储罐上方及水幕帘后的测点温度峰值同比下降19%及36%,可有效抑制高温烟气层蔓延;双排水幕帘相比单排水幕帘在抑制火源温度及烟气蔓延更具成效;初始喷头高度5.8 m时,相比其他高度在降低温度、加速烟气沉降方面更具优势。     

电缆廊道细水雾灭火系统有效性对比分析

针对某城市综合管廊电缆廊道的示范段,建立FDS模型,分析在不同的空间结构、火源位置、环境气流速度下低、中、高压细水雾灭火系统的有效性。研究结果表明,空间结构较大时温度峰值更低;不同火源位置温度分布略有不同;机械通风速度越大,温度峰值越高,变化幅度越大,在细水雾作用下达到稳定燃烧的时间越短;高压细水雾在喷头动作后更能够有效地控制温度,降低温度峰值,减少稳定燃烧的时间。     

侧吹风工况下高层建筑外立面开口窗羽流蔓延特性

利用数值模拟的方法对不同风速下窗羽流的蔓延特性进行研究。选取某酒店顶部5层为模拟对象,火源功率为2MW和6MW。模拟得到不同工况下建筑外立面窗羽流温度及速度矢量分布。研究结果表明:室外风环境改变了窗羽流的传播方向,使火灾房间斜上方的房间更加危险;风速过大时,火灾可能沿同层蔓延。此种场景在高层建筑火灾被动式防火设计中应予以重视。     

纵向风速对隧道细水雾灭火效果影响探讨

摘 要：为了探究细水雾和纵向通风共同作用下隧道内烟气运动情况,确定配置有细水雾灭火系统的隧道最佳通风策略。采用FDS建立了隧道细水雾数值模拟模型,分别计算了不同纵向风速情况下隧道内温度、有害气体浓度及辐射热通量的变化情况。结果表明：30 MW火灾规模下,烟气层在火源上风向15 m的喷雾区开始出现逐渐层降,烟气层下降至2 m以下;至300 s灭火结束时,上风向150 m内,烟气层全部下降至2 m以下。故火灾发生5 min后,人员疏散距离应大于150 m。对比相同通风风速下（1 m/s）细水雾施加前后辐射热通量变化情况得出,开启细水雾灭火系统25 s后,火源下游5 m处热辐射强度由6 kW/m2降至0。建议开启细水雾灭火系统时尽量保持隧道内1 m/s的通风风速。     

高压细水雾及超细干粉在综合管廊电缆火灾中的应用

以1∶1全尺度试验研究不同报警装置在综合管廊电缆火灾中的报警情况和火灾位置定位,模拟电缆短路起火过程,采用高压细水雾和超细干粉进行电缆火灾灭火试验。细水雾灭火分为开式喷头局部应用和开式喷头全淹没两种工况,超细干粉灭火分为分区应用和局部应用两种工况。结果表明:高压细水雾和超细干粉灭火系统均可在3 s内实现明火扑灭。高压细水雾具有更好的降温防复燃效果,后处理更容易。     

城市综合管廊电力舱火灾行为试验研究

为了研究综合管廊电力舱火灾发展规律,本文分析了电力电缆火灾危险性和起火原因,建造了100 m×3 m×3 m综合管廊模拟火灾试验平台,基于真实电力电缆剖面结构,设计了模拟电缆火源模型并开展了燃烧对比试验和火灾燃烧相似性分析,开展了电力舱在非通风和1 m/s风速下的火灾模拟试验,分析了模拟电缆完成多层立体燃烧的全过程,研究了火焰和烟气蔓延规律以及氧含量变化规律,提出了电力舱火灾发展的4个阶段,试验认为火灾发生后,及时关闭通风系统和防火门等开口有利于抑制火灾发展,电缆层间设置防火隔板可以延缓多层电缆形成大规模燃烧的时间,舱内起火应立即切断所有电力回路,避免引发连环火灾爆炸。     

火源位置对地下综合管廊温度场影响研究

为了研究火源位置对城市综合管廊电缆舱火灾温度场分布的影响,建立了1:1.9小尺寸综合管廊模型,在管廊圆截面上进行0°、45°、90°和135°四种火源位置的地下综合管廊电缆舱火灾实验。结果表明,火源角度越大,质量损失速率越大,热释放速率越高;管廊顶棚下方最高温升与火源距顶棚的距离和无量纲释热速率有关,对实验数据进行整合分析,给出了与火源位置有关的管廊顶棚下方最高温升模型;烟气层厚度和火源与顶板之间的距离正相关,并验证了热电偶树温升判别法测量烟气层厚度的可行性;顶棚温度沿纵向呈指数规律衰减,且火源角度越大,衰减趋势越大。