小室火灾中水喷淋有效性的数值模拟研究

以某小室火灾为研究对象,采用多维计算机数值模拟技术,使用大涡模拟方法,分别对有水喷淋和无水喷淋两种工况下小室内部温度和烟气密度变化趋势进行模拟计算,并对计算结果进行详细分析;同时结合实际场景有无水喷淋的工况,对其进行温度、能见度和一氧化碳浓度的对比分析。结果表明,水喷淋对小室火灾具有明显的降温作用,对一氧化碳有很好的抑制作用。但由于水喷淋和烟气的相互作用,关键高度处的烟气密度有所升高。模拟结果为小室火灾的水喷淋设提供了科学依据。     

单室火灾的数值模拟研究

采用大涡模拟和混合分数燃烧模型，对单室火灾进行了数值模拟研究。对混合分数燃烧模型的不足进行了分析，并指出了改进的方向。比较了喷淋和无喷淋状态下单室火灾的烟气发展规律及燃烧产物成分的变化情况。计算结果表明：由于喷淋的加入，可燃物的不完全燃烧性增强，导致烟气中烟灰成分大量增加，二氧化碳等产物的生成量呈减少趋势；对不同燃烧释热率的火灾情况进行了数值模拟，随着火源释热率的增大，室内热烟气的温度增高得更快，热烟气温度层下降的速度越快，下降的高度越低。单室内火灾热烟气的温度分布呈明显的分层现象，可以将场模拟中的烟气层转换为上下两层相互区分的热烟气层和冷烟气层。     

基于小室安全的大空间建筑火灾CFD模拟

基于小室火灾安全设计概念和简化的固体可燃物燃烧模型,利用Fluent对小室火灾中热烟气的温度分布及烟气运动情况进行了数值模拟。验证了小室火灾的燃烧模拟采用部分预混模型的适用性。比较分析了机械排烟启动时小室内火灾烟气运动状况和CO变化情况。结果表明:小室火灾热烟气温度分布有明显的分层现象;火灾后机械排烟系统启动,可有效降低火场内的CO浓度。该研究对建筑物烟气控制系统的工程设计以及人员安全疏散研究具有参考价值。     

水喷淋系统对温度和烟雾浓度的影响

为了研究水喷淋系统对火场内温度和烟雾浓度的影响,建立了一个双层建筑的仿真模型,利用FDS软件进行模拟分析。在该模型内每层的一定高度设置水喷淋喷头、感烟探测器和热电偶。结果表明,开启水喷淋系统,能够有效降低室内温度,减小高温对建筑结构的破坏,保证结构稳定性;开启喷淋会降低排烟效率,导致空间下部区域有毒烟气的体积分数增加,降低能见度。在被困人员较多的火场,可根据火场内的温度、火灾燃烧的时间等适时地关闭喷淋系统;在被困人员较少或没有被困人员时,则应重点关注喷淋的控火降温效果等。     

大型地下空间水喷淋流量变化火灾模拟

基于大空间建筑消防泵扬程有限等因素的原因,研究考虑水喷淋流量变化对火灾数值模拟影响的必要性。通过FDS对某小区地下停车场的一个防火分区进行火灾数值模拟,对比各喷头流量保持不变以及前20只喷头开启时流量不变,此后各喷头平均流量逐渐下降两种情况下,喷头响应数量、温度分布、烟气单位长度消光率、烟气层高度等的变化。研究表明:分析大空间火灾水平蔓延或排烟有效性时可不必考虑水喷淋流量变化;在以烟气层温度为重要分析对象时,考虑水喷淋流量变化可使模拟结果更具参考价值。     

消防水喷淋系统对隧道烟气流动特性的影响研究

利用火灾模拟软件FDS建立大尺寸隧道模型,研究了消防水喷淋系统对自然通风、纵向通风条件下隧道内烟气流动特性的影响,重点分析了烟气蔓延、烟气温度、CO浓度的变化规律。研究结果表明,纵向通风条件下,消防水喷淋系统可有效降低隧道内烟气逆流长度;仅有消防水喷淋系统或水喷淋与纵向通风共同作用时,可有效降低整个隧道内烟气温度和CO浓度,且两者共同作用时上游降低幅度更大。     

大空间建筑喷淋对烟气层的影响

采用PHOENICS软件，研究了大空间建筑水喷淋对烟气控制系统的影响。未考虑燃烧过程以及喷淋对燃烧的影响。采用紊流k-ε双方程模型模拟烟气的运动，用Lagrangian方法模拟热烟气与喷淋水之间相互作用的动能和换热。用具有不同初始速度和直径的液滴来模拟喷淋水。探讨了喷淋流量、喷射角、水滴直径对烟气层的影响。     

地下车库火灾消防措施的数值模拟分析

采用FDS的大涡模拟和并行运算方法，以汽车表面覆盖燃料为火源，对某大型地下车库排烟系统和自动喷淋灭火系统的消防效果进行数值模拟分析。结果表明：排烟系统主要降低烟气浓度，有效改善能见度。水喷淋主要降低热释放速率，较好的控制火场温度，并能把烟气控制在顶棚附近，且与排烟系统联合作用时，能够更好地控制火势发展，有效扑灭初期火灾。为防火设计和方案评估提供参考依据，对减少火灾造成的人员伤亡和财产损失具有重要的意义。     

大空间建筑水喷淋与烟气层相互作用的数值模拟

大空间建筑水喷淋与烟气层之间的相互作用问题是目前消防领域关注的研究课题.本文采用PHOENICS软件,通过数值模拟研究了大空间建筑水喷淋与烟气层的相互作用.未考虑燃烧过程以及喷淋对燃烧的影响.采用紊流k-ε双方程模型模拟烟气的运动,用Lagrangian方法模拟热烟气与喷淋水之间相互作用的动能和换热.用具有不同初始速度和直径的液滴来模拟喷淋水.探讨了喷淋流量、喷射角、水滴直径对烟气层的影响.     

自动水喷淋系统对烟气控制系统的影响

自动水喷淋系统对烟气控制系统的影响公安部四川消防科学研究所兰彬一、前言长期以来存在这样一个争论，有些人认为自动水喷淋装置能够扑灭大多数火灾，或控制住火势，阻止火焰的蔓延。如在高层建筑中充分安装水喷淋系统，那么不必再在高层建筑中安装烟气控制系统，这样不...     

喷淋的冷却作用对自然排烟影响的实验研究

通过实验.研究了火源功率一定的情况下,喷淋的冷却作用对自然排烟造成的影响.针对喷淋前后烟气层温度和自然排烟速度进行了分析,结果表明,喷淋的冷却作用会对烟气层温度、自然排烟速度产生较大的影响,对建筑工程进行自然排烟设计时要充分考虑喷淋对排烟的影响.     

喷淋系统对地铁火灾不同排烟方案的影响

以上海市某地下两层岛式地铁站作为研究对象,采用FDS软件对站台区域火灾进行了数值模拟.分析了站台层公共区域火灾在喷淋系统与排烟系统耦合作用下的烟气层特性.通过解析火灾区域内2.0 m高处的温度、烟气层高度、能见度以及喷淋区域内各排烟口流速等相关火灾参数的变化规律,探讨地铁站火灾时自喷系统和排烟系统的相互影响,并确认喷淋...     

自动喷水灭火系统对地铁烟气特性的影响

以岛式地铁站台为研究对象,利用FDS 软件建立火灾数值模型,模拟计算有、无自动喷水灭火系统对地铁站台中部行李火灾烟气特性的影响。结果表明：有自动喷水灭火系统时,地铁站台烟气蔓延速度及烟气温度会得到抑制;自动喷水灭火系统对烟气中CO 质量浓度及烟气能见度影响不大;烟气中CO 质量浓度在火源附近区域变大,远离着火源区域变小;烟气能见度在火源附近区域会降低,远离火源区域会提高。     

低位排烟作用下小室火灾的数值模拟研究

采用数值模拟的方法,结合某装配有低位排烟系统的实体小室,分析了低位排烟作用下小室火灾的发展过程.结果表明,在低位排烟模式下,烟气层高度的界面比较低,通常都处在连续火焰区;大量的空气被排烟风机从下层空气层直接抽走,使得机械排烟效率大大降低;机械排烟效率随着火源功率的增加而增加;通过模拟得到低位排烟时的平均机械排烟效率约为27.3%.     

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 。     

A320客舱在低压环境下的火灾及烟气规律研究

以空中客车A320系列飞机为研究对象,探究低压环境对飞机客舱火灾烟气规律。运用FDS数值模拟,对飞机发生火灾客舱内部烟气及温度的规律进行分析。结果显示,低压环境下,飞机客舱内部火灾热释放速率、温度以及CO浓度都有不同程度降低,峰值结束时间均提前。烟气沉降速度和横向蔓延速度加快,烟气浓度却有所降低,推断出烟气产生速率有所减缓。     

喷淋作用下地铁站台烟气流动模拟研究

以某典型地铁站台为研究对象,采用FDS数值模拟方法,分析喷淋系统和排烟系统耦合作用下地铁站台的火灾烟气流动,探讨了喷淋和排烟口高度对站台排烟控制的影响。结果表明：喷淋开启后会诱发喷淋区域内的火灾烟气沉降,能见度低于10 m, 对火源附近的人员疏散不利;而喷淋对火灾烟气的冷却卷吸作用有助于减弱烟气沿站台纵向蔓延动量,有利于喷淋区域外的人员疏散;排烟口高度越高排烟效果越好,但对喷淋区域内能见度的改善效果不显著。     

自动喷水灭火系统在地铁隧道工程应用的可行性

分析了地铁隧道火灾的特点和隧道消防设施设置的现状，提出隧道内设置自动喷水灭火系统的设想，运用场模拟FDS程序，通过一假定的隧道火灾算例，分析比较了设置自动喷水灭火系统和不设置时隧道火灾的烟气、温度发展情况，得到了两种情况下隧道内温度和烟气对人构成的威胁和对隧道结构造成的破坏情况。结果表明，在地铁隧道内设置自动喷水灭火系统有利有弊，但综合考虑设置自动喷水灭火系统是可行的。     

某高架仓库火灾风险数值模拟

利用FDS对某高架仓库火灾风险进行数值模拟,并分析快速响应早期抑制喷头的控火效果,探讨机械排烟形成的负压对火灾蔓延的影响。结果表明,运用快速响应早期抑制喷头可以有效地防止火灾蔓延,而布置货架喷头可以进一步提高仓库的安全性;布置货架喷头时,货架内喷头的动作温度应比顶板喷头动作温度低;加入机械排烟时必须合理计算机械排烟量,避免负压引起新鲜空气进入火场。     

地下公交站火灾烟气运动数值模拟

阐述地下公交站的现状及火灾危险性。利用FDS软件对不同喷淋和排烟设置下的烟气运动进行模拟,分析烟气运动规律及喷淋和排烟在烟气控制方面的作用。结果表明:靠近外墙体的监测点较之远离外墙体的监测点温度上升更快,能见度下降也更快;能见度通常领先其他火灾参数到达危险状态;喷淋系统在控制烟气蔓延上具有显著作用;喷淋失效时,单凭排烟量不足以阻挡烟气下降。