隧道火灾中正庚烷池火的火焰振荡特性研究

在小尺寸隧道实验台开展一系列实验,对正庚烷池火火焰振荡特性进行研究。通过Matlab图像处理工具箱提取火焰振荡频率,分析不同隧道宽度下无量纲火焰振荡频率St和弗劳德数Fr之间的关系。结果表明在隧道火灾中,正庚烷池火的燃烧过程可以分为初始燃烧阶段、过渡阶段和稳定燃烧阶段。在初始阶段和稳定阶段中火焰振荡频率不变,过渡阶段可进一步分为间歇性顶棚射流火焰和连续性顶棚射流火焰阶段,其无量纲火焰振荡频率St均和Fr^-0.5成正比。隧道宽度对正庚烷池火振荡特性也有影响,在间歇性顶棚射流火焰阶段,隧道宽度减小能够增大质量燃烧速率,从而增大比例系数;在连续性顶棚射流火焰阶段,由于反浮力壁面射流的卷吸作用,隧道宽度减小反而导致比例系数减小。     

隧道火灾中正庚烷池火的火焰振荡特性研究EI北大核心CSCD

在小尺寸隧道实验台开展一系列实验,对正庚烷池火火焰振荡特性进行研究。通过Matlab图像处理工具箱提取火焰振荡频率,分析不同隧道宽度下无量纲火焰振荡频率St和弗劳德数Fr之间的关系。结果表明在隧道火灾中,正庚烷池火的燃烧过程可以分为初始燃烧阶段、过渡阶段和稳定燃烧阶段。在初始阶段和稳定阶段中火焰振荡频率不变,过渡阶段可进一步分为间歇性顶棚射流火焰和连续性顶棚射流火焰阶段,其无量纲火焰振荡频率St均和Fr^(-0.5)成正比。隧道宽度对正庚烷池火振荡特性也有影响,在间歇性顶棚射流火焰阶段,隧道宽度减小能够增大质量燃烧速率,从而增大比例系数;在连续性顶棚射流火焰阶段,由于反浮力壁面射流的卷吸作用,隧道宽度减小反而导致比例系数减小。     

坡度隧道火灾自然排烟特性研究

通过模型试验,研究了坡度隧道火灾自然排烟特性,试验结果表明：（1）受坡度影响,火羽流向上坡侧发生偏转,且偏转角几乎不受火源位置与HRR的影响,只随坡度的升高而线性增大;（2）顶壁下方最高烟气温度随坡度的升高而降低,基于理论分析和模型试验结果,得到了顶壁下方最高烟气温度的计算模型;（3）火源上坡侧的顶壁下方烟气温度受坡度变化的影响较小,下坡侧的顶壁下方烟气温度随坡度的降低而升高,并在坡度降为0时与上坡侧烟气温度关于火源对称分布,结合理论分析,得出了火源段顶壁下方烟气温度的衰减模型。     

超长公路隧道火灾纵向排烟特性研究

由于隧道狭长和相对封闭的特点,一旦发生火灾将严重危及生命安全。大量研究表明,公路隧道纵向通风排烟技术成熟、工程建设经济。本研究采用CFD数值模拟方法建立了超长隧道火灾计算模型,对长度大于5km的超长隧道火灾全纵向排烟特性进行模拟分析。结果表明,当火源位于距隧道出口5km以及距隧道出口5.7km处时,在3.5m/s的纵向通风风速下,隧道内温度、CO浓度均能满足隧道火灾安全控制标准。因此,超长隧道火灾全纵向排烟方案具有可行性。     

火灾条件下弹药包装燃烧风险实验研究

为了研究火灾条件下弹药包装燃烧过程中,包装内温度变化对弹药装药燃爆的影响,分析讨论了弹药包装燃烧的过程与危害,选择2种典型包装进行了模拟火灾弹药包装燃烧试验及等温环境包装燃烧仿真试验,得出了火灾条件下弹药包装内部温度场变化的特点及规律。     

纵向通风水平隧道火灾烟气流动特性研究

地铁隧道火灾烟气控制是城市公共安全的一个重要组成部分。在分析地铁隧道火灾烟气流动主要影响因素的基础上，将地铁隧道通风和排烟系统作为一个整体考虑，引入地铁隧道火灾烟气的浮力效应和热阻效应，建立了隧道通风网络火灾模拟的数学模型，分析了地铁隧道火灾烟气逆流的临界条件、临界流速、隧道风流及烟流流速与火灾强度的变化关系，为地铁隧道火灾烟气控制和事故应急处理提供科学依据。     

铁路隧道火灾应急防范措施研究

介绍铁路隧道施工建设中消防系统设计需考虑的相关问题,通过铁路隧道的特点及其引发火灾所产生的危害分析研究,并总结和运用了《铁路工程设计防火规范》（TB10063—2007）提出安全保证和风险分析,以及铁路隧道火灾防范措施,以应对可能发生的各种不同类型的火灾。     

多功能超音速火焰喷涂的燃烧特性研究

分析了多功能超音速火焰喷涂燃烧过程、燃烧不稳定性，设计了燃烧室，并计算了燃烧室出口的燃气温度和成分。燃烧室分为基本雾化区、混合气回流区、燃烧区和燃烧产物区4个区，燃烧不不稳定性主要与燃烧室压力、燃烧室几何参数、雾化喷嘴的工作参数等有关。燃烧室出口的燃气主要由HO2、CO、CO2组成。设计的桶形燃烧室点火性能好，燃烧效率高。     

航空含氟树脂电缆燃烧及火蔓延特性研究

使用锥形量热仪和电缆垂直燃烧实验仪,对配有聚四氟乙烯(PTFE)护套和聚全氟乙丙烯(FEP)护套的两种航空含氟树脂电缆的燃烧和垂直火蔓延特性进行了研究.在三个热辐射强度下对航空含氟树脂电缆进行实验,比较分析了热释放速率、质量损失和烟气产生速率三个主要燃烧性能参数的变化规律,并对反应过程进行了分析.实验结果表明,绕包工艺...     

不同宽度及放置角度下聚甲基丙烯酸甲酯的燃烧传热特性

研究了宽度分别为2 cm、3 cm、5 cm和8 cm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在放置角度为0°、15°、30°和45°的情况下燃烧传热特性。通过图像分析、红外热像、热电偶测温等技术对火焰形态及燃烧特性参数(火蔓延速度、火焰倾角、火焰高度以及火焰温度等)进行了表征。研究发现,有机玻璃燃烧过程中,热解前锋呈现出U型的特点,宽度越大,其U型演变时间越长。放置角度越大时,火蔓延速度对宽度的敏感性越大,即宽度越大火蔓延速度越大。这主要由于,随着宽度和放置角度的增加,火焰倾角变得越来越小,火焰与材料表面更加贴近,从而促进热量的传递。研究同样发现,在相同放置角度下,平均火蔓延速度受平均火焰高度以及上下波动程度的影响;火焰温度基本上不受宽度影响等特点。     

电气火灾中铜导线火烧痕的研究

采用金相分析和宏观分析方法对铜导线火烧痕的模拟试验和火灾现场残留物进行了观察和研究.结果发现,现行国家标准GB 16840.4-1997《电气火灾痕迹技术鉴定方法第四部分:金相法》中对铜导线火烧痕的特征描述有不完善之处.铜导线未熔化前与国标所述相似,即显微组织均为粗大等轴晶,无空洞;但熔融后的铜导线的显微组织主要是等轴晶、树枝晶和Cu2O-Cu共晶组织,且有时会出现少量孔洞.     

T型钢连接梁柱节点抗火性能试验研究

为研究T型钢连接梁柱节点的抗火性能及破坏模式,使用垂直抗火试验炉,采用恒载升温方式,对4个十字形足尺钢框架T型钢半刚性节点进行抗火试验。试验主要考察T型钢厚度、高强螺栓直径和楼板等因素对节点抗火性能的影响。试验过程中对节点的温度发展和变形情况进行测量,并对钢梁的位移-时间曲线进行分析。结果表明:火灾下T型钢节点的破坏模式主要取决于T型钢和高强螺栓间的相对承载力,承载力相对弱的部分将先发生破坏;混凝土楼板可以较大幅度地提高节点的抗火性能,高强螺栓直径和T型钢壁厚对节点的抗火性能影响不显著;T型钢节点刚度和抗弯承载力在温度升高到500℃~650℃之前无明显变化,之后迅速下降。     

火灾下钢节点牢固性的研究与展望

阐述了钢结构中节点在常温下和在高温下的行为和设计方面存在的差异,指出采用在常温下的设计方法应用于火灾设计时不合理的地方,并提出在高温下的设计中应该综合考虑节点的牢固性.接着,该文介绍了一组旨在研究常用的节点在高温下的牢固性的试验.并对试验的主要观察现象和结论做了报告.最后,针对性能化设计体系,总结了节点设计中的3个要素...     

桅杆风振试验研究

基于风洞模型试验的方法,对桅杆的风振响应进行了试验研究。研究表明:① 桅杆的自振频率相当密集,其风振响应亦具有明显的宽带特征;② 桅杆风振响应频谱随风速的增大由多频离散谱向连续谱转变,在大风条件下位移谱上的频率成份大量增多,振动显现出混沌特征,此时基于振型叠加法的分析结果误差较大;③ 桅杆动位移响应在风速较大时不宜采用零均值假设,但在可靠性分析中仍可采用按动位移均值平移后的Gauss分布假设;④ 桅杆横风振动主要源于顺、横风向振动间能量的转移,应通过在前两阶自振频率处增设VED或TSD装置加以控制。     

整体结构中两跨钢梁火灾变形性能的试验研究

为研究整体结构中钢梁的抗火性能,利用自行研制的试验炉和相关测试装置,对三层三跨足尺钢框架楼中三层顶一两跨连续梁进行受火试验研究,试验中钢梁受火,钢柱和节点不受火。试验量测了炉体内烟气温度、钢梁和混凝土楼板四等分点处截面沿厚度不同点的温度场、位于炉体外钢梁接点温度、钢梁和楼板四等分点处的竖向变形。结果表明:未进行防火保护的钢梁温度与烟气温度基本一致;升温阶段混凝土板温度滞后于钢梁的温度,停止升温后钢梁温度迅速降低,混凝土板温度仍会升高直至两者温度趋于一致。在整个试验过程中,沿混凝土板截面高度存在较大温度梯度;整体结构中未进行防火保护的钢梁具有很好的变形性能,可以考虑减少防火保护;不同位置的构件由于受到相临构件的约束程度不同,在火灾中的变形性能不同,在抗火设计时应进行区别对待;钢柱虽不受火,在整个试验过程中产生轴向膨胀。     

火灾下拉剪组合作用对高强螺栓节点性能影响的试验研究

火灾中节点的承载力随着温度的升高而降低,高温下梁的悬链线效应在梁内产生较大的拉力,高强螺栓连接节点通常在拉剪共同作用下发生破坏。采用自定义双线性炉温控制曲线,进行两类共8组高强螺栓连接节点的恒载升温试验,分析了端板式连接和腹板双角钢连接两类节点在高温以及拉剪共同作用下的变形发展及破坏规律。试验结果表明：高强螺栓连接节点区的梁端板、连接角钢、柱上翼缘及高强螺栓的温度接近,且较梁柱构件温度低50℃左右;节点刚度随着温度的升高而降低,且大约在节点温度达到500℃后刚度下降速度明显加快;火灾下8mm端板节点的变形集中于拉力较大侧端板及螺栓,16mm端板节点的变形则集中于拉力较大侧螺栓及柱上翼缘;腹板双角钢连接节点主要是角钢产生较大变形;两类节点失效温度随拉力或剪力的增加而减小,且同类节点在不同拉剪组合作用下的残余变形模态类似。     

空化器参数对通气超空泡形态影响的实验研究

为了在低速下获取形态可控有效减阻的通气超空泡,利用中速可持续通气空泡水洞开展了空化器参数对通气超空泡形态影响的研究。研究结果表明:空化器直径与通气超空泡的形态密切相关,在相同流场参数条件下,较大直径的空化器易于空化且在较低的通气率下即可形成较大的通气超空泡;通气超空泡的优良率与空化器直径密切相关;不易选取空化器直径与模型后体直径比值Dn/D<0.263的空化器;空化器线形同样也是一个重要的参数,例如,在相同流场参数条件下,平头倒角形空化器比圆锥形空化器形成的超空泡尺寸大,对于圆锥形空化器,锥角越小越不易产生通气超空泡。此外,还将圆盘形空化器超空泡形态的试验结果与理论结果进行了比较,其总的规律是相一致的。     

空心圆柱低速垂直入水试验研究

为获得空心圆柱垂直入水空泡演化规律和运动特性,利用高速摄像技术对其低速垂直入水过程进行了试验研究。通过对空心圆柱体入水空泡的演化过程的观察和运动参数的测量,讨论分析空心结构对空泡形态演变的影响和不同入水速度下空泡演化过程和模型运动阻力变化。结果表明：空心结构诱发通孔射流使深闭合下的空泡壁由点分离形式变为线分离,出现新的空泡壁收缩形式,运动体尾部出现环状空泡,稳定状态空泡出现气泡分阶段脱落和\     

火灾环境下钢-混凝土组合梁力学性能试验研究

该文为研究组合梁桥在火灾环境下的基本力学性能与特征,制作具有代表性的3根缩尺梁模型：简支T形梁、简支箱形梁及连续箱形梁,利用火灾试验炉进行局部三面受火试验,并给出详细的试验方法。在试验过程中,分别观察组合梁常温下及火灾高温后的结构行为,量测火灾高温下组合梁的温度场,分析了结构的变形特点。通过对试验数据的深入分析与研究,可以发现火灾下钢-混凝土组合梁中钢梁为主要升温构件,且升温速度快,温度分布不均匀;混凝土顶板具有一定的吸热作用,但不应忽略其对钢梁升温及温度分布的影响;从实测变形看,钢-混凝土组合连续梁体系的抗火性能要优于简支梁体系。研究成果可以为组合梁桥防火灾设计与分析提供试验依据与理论参考。