防烟空气幕在隧道火灾中的试验研究

为研究防烟空气幕在隧道火灾中的挡烟效果,在应急管理部四川消防研究所隧道试验基地开展了一系列1 MW和2 MW的全尺寸火灾试验,分析了隧道内温度以及氧气的分布情况。试验结果表明:防烟空气幕能有效控制烟气蔓延;火源功率越大,火源附近氧气体积分数越小;空气幕出流风速越大,隧道内氧气体积分数越大,聚积在火源上方顶棚处烟气量越少,顶棚处温度越低。     

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。     

细水幕阻断走廊烟气运动的数值模拟

建立长20m的走廊模型,利用FDS分析不同施加方式下细水幕对于建筑走廊中烟气的阻断效果。设置4个火灾场景模拟走廊内温度、热释放量、烟气层高度、遮光率、CO2浓度及O2浓度。模拟结果表明:细水幕可以有效阻断烟气扩散,降低走廊的环境温度,稀释吸收有害气体。采用上下垂直施加细水幕可以有效降低走廊内烟气的温度和高度,增大走廊能见度,减缓氧气的下降速率。     

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。     

充气膜结构火灾下烟气运动特性研究

基于火灾燃烧模型理论,利用FDS对典型充气膜结构在单一火源情况下的压力、CO体积分数和能见度进行了研究。数值模拟结果表明,温度对压强影响较大;火源位置的改变对充气膜结构内的烟气流动影响极大;在火源附近处垂直高度最高点的相对压强、烟气温度、CO体积分数上升速度很快并且数值相对较高,烟气层的高度和能见度最低;风速对压强和能见度有极大影响。在此基础上提出排烟和疏散的设计建议。     

厦门东渡路下穿隧道排烟系统有效性测试

采用FDS模拟和现场热烟试验研究厦门东渡路下穿隧道发生汽车火灾时,隧道内的烟气蔓延、能见度、危险高度处温度情况。模拟结果和热烟试验效果基本一致,表明隧道中部设置的敞开排烟口可将隧道划分为南北两个防烟区段,整个模拟过程烟气未蔓延至隧道南封闭段,北封闭段内疏散路径能见度、危险高度处温度均满足人员安全疏散条件。     

水幕稀释阻挡重气云扩散有效性实验

在风洞内进行水幕阻挡二氧化碳气体扩散的实验,研究水幕阻挡重气云扩散的有效性。测点设置在水幕下风向,分有、无水幕两种情况测量二氧化碳体积分数。风速0.1m/s,水压0.4MPa,二氧化碳释放速率1.5L/min。结果表明:未开启水幕时,下风向2.5m处的二氧化碳体积分数最大值为1.55578×10-3;开启水幕后,下风向2.5m处的二氧化碳体积分数最大值为1.20581×10-3。水幕能降低下风向重气云的体积分数,为人员的安全疏散赢得时间。     

公路隧道能见度理论分析

公路隧道中,能见度是在正常运营和火灾事故条件下必须考虑的主要因素,但目前国内外缺乏有关隧道能见度方面理论研究。作者根据Beer-Lambert定律,首先澄清公路隧道内能见度与消光系数关系;然后根据M ie理论分析气体和颗粒物对能见度的吸收和散射作用,指明大气消光系数线性计算式的依据与实际意义;结合公路隧道内的污染物排放特点,最后提出隧道内消光系数算式。该算式可用于隧道内通风量计算,分析细粒子、粗粒子以及NO2影响能见度水平,并为隧道通风运营管理提供依据。     

海底公路隧道火灾数值模拟

利用FDS对某海底公路隧道进行研究,分析典型火灾条件下,纵向通风对热烟气逆流距离、隧道顶部温度以及隧道内横通道风流变化的影响。结果表明,在0.25 m/s的火灾初期通风条件下,热烟气逆流距离和火源附近拱顶温度超过安全临界温度的范围随火灾规模增大而增大;在3 m/s的灭火期通风条件下,两者随着纵向通风风速增加而减小;隧道内横通道风速先增大,后减小。     

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。