不同隧道排烟模式对站台火灾人员疏散的影响

为探究站台火灾条件下不同隧道排烟模式对地铁人员疏散的影响,以岛式地铁站为研究对象,利用Pyrosim建立火灾模型,并分析4种隧道排烟模式下的楼扶梯入口风速、烟气温度、CO体积分数和能见度的分布。结果表明：单一隧道排烟模式均无法满足安全疏散要求;疏散时间360 s内,在人眼特征高度处,车站隧道排烟模式下的人员疏散经过区域的能见度不能满足疏散要求,CO体积分数、温度、楼扶梯口风速均满足安全疏散要求;3种区间隧道排烟模式下的楼扶梯口风速均无法满足人员安全疏散要求,区间隧道推拉式反向排烟模式最不利于疏散区域烟气散热,区间隧道双拉式排烟模式排烟效果最为显著;火灾烟气的3个潜在危险因素中,相比于温度和CO体积分数,满足能见度在安全范围内的难度更高。     

地铁站台火灾不同排烟模式对人员疏散的影响

为研究火灾场景下不同排烟模式对人员疏散的影响,以某双层岛式地铁车站为原型,通过FDS软件建立火灾模型,分析4种排烟模式下地铁站台的火灾烟气温度、CO体积分数、能见度的分布。规定疏散时间360 s内,在人眼特征高度1.6 m处：自然排烟模式下的人员疏散途径区域出现温度大于60 ℃、CO体积分数大于250×10^-6、能见度低于10 m的区域;车站隧道排烟模式下的人员疏散途径区域出现能见度低于10 m的区域;车站公共区排烟模式和车站公共区及车站隧道混合排烟模式下,人员疏散途径区域火灾烟气温度、CO体积分数、能见度均低于疏散指标。     

顶棚辐射结合下送风供冷系统运行特性实验研究

本文基于对室内温度、围护结构内表面温度、风口参数等实测数据,分析了顶棚辐射结合下送风供冷系统运行过程中系统换热量、人体热舒适性变化规律,以及操纵量、扰动量对被控量的影响。研究结果表明:系统净辐射换热量、对流换热量和总换热量在系统开启的前1.5 h内递增,之后趋于稳定,系统稳定时,辐射换热量占总换热量的43%,余下57%冷量由风系统承担,此时,PMV和PPD值均在ISO7730的推荐值范围内。室内空气温度和作用温度随着扰动量和操纵量的增加而增加;当室外空气温度相对较低或较高时,室内发热量或平均水温较低时,室内空气温度和作用温度的增加率较小;室内空气温度和作用温度随着送风温度呈近似线性增加。     

初始温度对氮气抑爆性能影响的实验研究

研究在不同初始温度下氮气对甲烷爆炸反应的抑制作用。实验表明,15℃环境下,氮气体积分数达到29.0%时,混合气体退出爆炸范围,临界氧体积分数为13.7%;50℃环境下,氮气体积分数达到32.0%时,混合气体退出爆炸范围,临界氧体积分数为13.0%。氮气对甲烷爆炸的抑制效果在一定程度上要受环境温度的影响。实验结果可为含有可燃气体的工作场所的安全生产提供参考。     

通风条件对建筑竖井烟气运动的影响模拟

选择典型的竖井建筑结构形式,重点研究不同风速下烟气从燃烧室向竖井中迁移的规律。结果表明,在燃烧室内,风速大于0.5 m/s时CO体积分数和温度变化均非常小;风速小于0.5 m/s时,CO体积分数和温度骤降,形成明显的梯度差;在竖井中,CO浓度先上升后下降,温度逐渐下降,风速对CO的影响和燃烧室内的相同。建议该模型的最佳机械排烟风速为0.5 m/s,可以保证安全,同时实现最佳的经济效益。     

基于BIM的地铁站台火灾防排烟模式研究

利用BIM技术,依靠Revit建立地铁车站三维物理模型,导入Pyrosim转化为火灾模型,模拟地铁车站火灾。针对地铁车站站台不同的起火位置,测定三种通风模式下的排烟效果,分析站台起火时烟气的扩散规律、人眼高度处CO体积分数、能见度、火源位置附近的温度场、以及楼扶梯口速度场的变化。结果表明,采取站台主风机排烟,辅助风机一推一拉模式可有效抑制站台温度的升高,相对于只采用站台主风机排烟,站台温度下降13.2%,CO体积分数下降42%,相对于自然排风模式,站台温度降低45.9%,CO体积分数降低48.5%。     

水喷淋系统和排烟系统对灭火救援的影响

通过改变排烟工况、喷淋压力,开展了排烟与喷淋系统共同作用下的火场特性的实验研究,分析了水喷淋和排烟系统作用下温度、CO体积分数以及能见度的变化趋势,探讨了喷淋与排烟系统对人员疏散和灭火作战行动的影响,提出了相应的应对措施,包括合理利用水喷淋和排烟系统、采取合理的战术措施等。     

燃气空调排烟余热回收利用

燃气空调设备一般设计的排烟温度不低于110℃,如此高的排烟温度损失了大量可利用热量。本文计算了排烟温度为110℃时的烟气,在不同回收温度下可回收的热量及燃料利用提高率。以户式燃气空调为例,提出了两种回收利用排烟余热的方式：加热生活用水和加热燃烧用空气,分析了两种方式的特点,给出了一种烟气余热型热水系统。     

含菌超细水雾抑制甲烷爆炸的实验研究

搭建小尺寸实验平台,采用压力传感器测量超细水雾抑爆过程中管道内的压力变化状况,研究含甲烷氧化菌的超细水雾对不同体积分数的甲烷气体爆炸的抑制效果。结果表明,含甲烷氧化菌的超细水雾能够使爆炸压力明显下降;预处理时间越长,爆炸最大压力下降越多;甲烷体积分数越大,爆炸最大压力越大;菌液雾化量越大,抑制甲烷爆炸效果越好。     

基于CFD埋地燃气管道泄漏三维数值模拟

以城镇中压燃气管道与周围土壤、地表为研究对象,基于计算流体力学理论,采用数值模拟方法,建立了燃气管道泄漏三维扩散模型,分析城镇燃气管道在不同地表(水泥地表、土壤地表)和不同泄漏压力(0.4 MPa、0.3 MPa、0.2 MPa)下的泄漏扩散特征。研究结果表明：小孔泄漏扩散一段时间后,土壤地表和水泥地表条件下,地表监测点体积分数增长速度呈逐渐减小趋势且趋于平衡,土壤地表扩散2.0 h的甲烷体积分数远小于水泥地表条件。z=2.0 m平面与y=2.0 m平面交线及z=2.0 m平面与x=2.0 m平面交线在2.0 h的甲烷体积分数分布基本相同,均随压力增大而增大。水泥地表条件下甲烷体积分数整体高于土壤地表。交线中点位置的甲烷体积分数最高且土壤地表与水泥地表差异较小。随着管道上方z轴坐标增加,土壤地表的最大爆炸半径逐渐减小,水泥地表的最大爆炸半径逐渐增大,水泥地表随泄漏压力的变化幅度较土壤地表小。压力对燃气管道泄漏扩散形态影响较小;甲烷泄漏初期受地表条件影响小,在泄漏发展期和中期,水泥地表条件下土壤内甲烷扩散速度和范围更大。     

燃气锅炉烟气热损失及冷凝余热回收

分析了烟气中水蒸气体积分数、烟气露点的影响因素,探讨了燃气锅炉排烟温度、过剩空气系数对烟气热损失的影响。结合算例,对采用烟气冷凝余热回收装置提高燃气锅炉热效率进行了理论计算。     

秸秆燃气增氧燃烧特性的数值模拟

采用ANSYS Fluent软件对秸秆燃气增氧燃烧特性进行二维数值模拟,对燃烧室进行模型设计以及模型假设,运用网格生成软件ANSYS ICEM对燃烧室进行网格划分,结合实际工况以及理论计算值,设置较合理的边界条件,利用Fluent软件对燃烧模型进行仿真求解。针对4种不同入口氧气体积分数(21%,24%,27%,30%)工况下秸秆燃气燃烧室内的温度分布、速度分布及各烟气组分体积分数和污染物NOx生成情况,得出以下结论。增氧燃烧通过提高入口氧气体积分数,减少了加热助燃空气中氮气所需的热量,提升燃烧温度,促进燃烧完全。此燃烧室最适合入口氧气体积分数等于30%的秸秆燃气增氧燃烧。增氧燃烧中,随着入口氧气体积分数的提高,燃烧室最高当地速度和出口平均速度均增加。增氧燃烧中,随着入口氧气体积分数的增加,生成的烟气中H2O、CO2的体积分数均提高,N2的体积分数降低,在入口氧气体积分数为30%时,H2O和CO2这两种辐射能力较强的气体体积分数达到23.7%,增强了燃烧过程的辐射换热。增氧燃烧中,温度对于污染物NOx的影响较大。在燃烧室的局部高温区,NOx质量分数较高,说明热力型NOx占据污染物NOx的大部分,温度的上升导致NOx生成量明显增大。入口体积分数大于等于27%时,NOx排放体积分数明显高于相关标准限定值,所以在追求增氧高温燃烧的同时,要注意烟气的降硝处理,从而满足氮氧化物低排放标准的要求。     

水煤气回收烟气的试验与分析

探讨了水煤气回收烟气掺混LPG作为居民用气试验的可行性,阐述了试验方案,分析了试验结果。通过试验与分析,发现适当降低水煤气发生炉炉温与煤层厚度,有利于控制回收烟气中O2及CO的体积分数。     

高速气体燃烧器富氧燃烧的试验研究

介绍了高速气体燃烧器的结构,进行了常规燃烧、富氧燃烧试验。常规燃烧工况,空气中氧气体积分数为20.9%;富氧燃烧工况,富氧空气中氧气体积分数为22%～28%。随着氧气体积分数的增大,火焰长度缩短,中心线上火焰温度峰值逐渐升高,出现位置向混合管出口偏移,烟气中氮氧化物质量浓度随之增大。     

旋流器应用于小功率蓄热式燃烧器的研究

采用实验测试与数值仿真相结合的方法,对旋流器应用于小功率蓄热式燃烧器进行研究。介绍实验系统,分析火焰形态、炉内温度特性和烟气排放。建立燃烧器模型和加热炉模型,通过数值仿真研究了过剩空气系数、空气预热温度、换向时间等因素对燃烧过程中压力分布、温度均匀性的影响。结果表明：随着燃烧持续放热,火焰由淡蓝色逐渐变为透明状,高温烟气在炉内均匀弥散,炉内传热得到加强。过剩空气系数影响着燃烧器内气体混合及压力分布,增加空气量可使火焰长度变短。提高空气预热温度对促进燃烧有很大作用,同时能在更短的时间内达到最高温度。换向时间对炉内温升时间影响不大。在一定的范围内增长换向时间避免了频繁切换,炉内温度有所提高,但是过长的换向时间弱化了气流的混合,导致排烟区域温度降低,降低了炉内的温度均匀性,空气预热温度易出现低值。换向时间短时空气预热温度随时间分布较均匀,但易造成炉内压力波动频繁,炉内温度不易稳定。蓄热式燃烧技术具有低NO_x排放的特点,除火焰区域外,炉内及排烟烟道中的NO_x体积分数均在40×10^-6以下。     

三轴应力条件下煤层气储层渗流滞后效应试验研究

 利用自主研发的含瓦斯煤岩热–流–固耦合三轴伺服渗流装置,以型煤试件为研究对象,进行不同温度和不同围压条件下煤层气储层渗透率演化规律的试验研究。研究煤层气在煤层气储层中的运移规律并采取相应的煤层气抽放措施,可以预防煤与瓦斯突出或者对煤层气储层中赋存的煤层气进行合理利用,对于矿井建设和实现煤与煤层气共采均具有重要的实际意义。试验结果表明：(1) 在不同试验条件下,煤岩三轴压缩试验过程中普遍存在着煤层气渗流速度变化滞后于应变和应力的现象,煤岩的体积最小点滞后量较大;(2) 煤岩的体积最小点滞后量和应力峰值点滞后量在温度越高的试验条件下呈减小趋势;(3) 煤岩所受围压通过压缩煤样侧壁,导致其内部结构变化而对煤岩的煤层气渗流速度起到阻碍作用,围压越大,体积最小点滞后量越大。     

天然气燃烧烟气的冷凝传热特性

分析了天然气燃烧烟气的冷凝传热过程,综述了烟气冷凝传热的准则。综述了烟气流过管束、高流速、不同空气系数及不同的SO2体积分数等工况下的冷凝传热特性。     

封闭体系中煤体升温解吸的热力学特性研究

气体在煤中吸附解吸取决于其压力和温度,气体解吸量随温度升高和压力降低而有所增加。在封闭体系中,温度升高造成煤体解吸量增加,并引起体系压力变大,但同时抑制解吸。吸附态气体和游离态气体相互转化时,伴有能量交换。为研究煤体升温吸附/解吸的热力学特性,依据实际气体状态方程、玻尔兹曼能量分布理论以及两能态模型,得到了吸附热的数学表达式,并在物理实验基础上加以验证。实验结果表明:封闭体系内温度升高,升温促进解吸和加压促进吸附同时作用直至动态平衡,其中温度对解吸的促进作用要强于压力对解吸的抑制作用,体系整体表现为解吸作用;两能态模型能较准确地反映吸附热与温度和压力的变化关系,且吸附热是温度和压力的函数,其值与初始平衡条件有关,初始压力越大,吸附热越小,解吸时间越短,更易达到平衡。     

直燃机烟气余热回收经济与节能性分析

直燃机排烟温度过高,不利于节能,在烟道上加设余热回收装置。对烟气余热回收量及烟道阻力进行了计算,分析了烟气余热回收的经济性和节能性。烟气余热回收系统不仅降低了直燃机排烟温度,还提高了夏季直燃机的一次能源利用率。     

脉冲燃烧燃气锅炉的设计与测试

研究了输出热功率为100kW的脉冲燃烧燃气锅炉主要结构的设计,分析了锅炉测试过程中输出热功率、空气系数、烟气中CO和NOx体积分数随燃气压力变化的原因.