耦合电梯门狭缝流动的高层竖井火灾烟气模拟

利用FDS 建立17 层高层办公楼数值模型,考虑狭缝的小开口流动,耦合了基于开口流动理论的HVAC 模型,研究高层建筑内烟气通过电梯竖井的蔓延过程,得到了高层建筑内烟囱效应诱导的火灾烟气蔓延规律。高层建筑内较低层发生的火灾会显著加热电梯竖井中的气体,形成烟囱效应,高层建筑内部会形成中性面。通过将HVAC 模型与基于标准流量系数的模型进行比较,可以发现这两种方法计算的质量流量相差约1.5 倍。这是由于采用的HVAC 模型并没有考虑狭缝处的开口流动损失。通过进一步修正,取开口损失系数K 值为3.56 能得到较好的模拟结果。     

中庭火灾烟气流动的大涡模拟

采用大涡模拟的方法,对中庭火灾烟气的流动过程进行了模拟,了解了中庭烟气的蔓延过程,得到了烟气的速度场和温度场、顶棚射流的速度和温度的详细结果。模拟结果表明,大涡模拟能比较准确地预测中庭内烟气的流动状态,可用于指导中庭建筑的防火设计。     

防烟空气幕二维数学模型

通过分析高层建筑火灾时引起烟气流动的因素 ,建立了烟气流动的二维流场数学模型 ,运用流函数的叠加原理 ,在实验研究的基础上 ,推导了高层建筑火灾时防烟空气幕流量、吹风口宽度和吹风口的射流速度的计算模型     

建筑物火灾烟气流动性状解析

述及运用图论基本原理求解建筑物烟气流动性状的方法。运用该方法可同时求出建筑物各房间、各通道不同时刻的压力、流量，该方法已成功地运用于一般通风换气和火灾烟气流动计算中。     

高大空间汽车制造厂房防排烟分析

以某高大空间汽车制造厂房为研究对象,针对防排烟设计中存在的问题,利用消防安全工程学的方法,结合汽车制造厂房的火灾危险性特点,采用FDS对火灾烟气流动状态进行模拟预测。综合对各个车间的火灾增长系数、最大热释放速率、机械排烟量的计算分析,设置6个火灾场景,对烟气层高度、温度、能见度等火灾动力学参数进行分析,验证调整后的防排烟设计方案的可行性并提出合理化建议。     

建筑火灾中烟气生成量的计算方法

介绍了不同条件下几种典型烟气生成量的计算方法，为建筑火灾中防排烟系统设计与建筑内烟气流动规律预测提供参考。     

燃气系统中调节阀相对开度变化时流量的计算

分析了燃气系统中影响调节阀流量的因素,调节阀流量与流通能力系数、相对开度等因素有关。通过对调节阀理想流量特性的分析,推导出流通能力系数与相对开度的数学关系式,再利用流量与流通能力系数的关系,得到流量与相对开度的数学关系式。用此方法计算的流量与实际流量的相对误差不超过8％,表明此流量计算方法具有工程实用价值。     

空气幕在高层建筑楼梯间防烟中的应用

为有效阻挡烟气,空气幕倾角角度必须大于零度.以公式说明了空气幕可以阻挡烟气的条件.某大厦50 m以上(13～22 F)疏散楼梯前室及合用前室入口处设置两台气幕机.通过CFD模型模拟计算空气幕保护下疏散楼梯前室及其附近的火灾烟气扩散-流动过程,火源最大功率为1.15 MW,火灾增长系数为0.08 kW/s2.机械排烟排风量取6 500 m3/h,空气幕出口风速为11 m/s,最大流量为2 350 m3/h.模拟结果120 s后烟气开始进入前室.将排烟量增加到12 500 m3/h,则烟气不会进入防烟前室.     

建筑火灾烟气流动的分析及控制

日本神户大学研究院松下敬幸先生,从事建筑火灾烟气流动研究多年,成果颇丰,荣获2005年度日本火灾学会奖。现将他的研究成果简介于下。1创立火灾烟气流动计算的SMK体系烟气流动计算的目的之一,是研究火灾时人员疏散安全问题。影响烟气流动的因素有:人群疏散时开门、闭门;最终避难场所在地面上,所以逃生路线都是通向地面的;土建设计时,房间的配置和分隔常有很大变化,门窗等开口部分的布置方式也有较大区别。因此,烟气流动计算体系,应当是能够对应于建筑内人员疏散流动,且与许多房间及空间相关联的计算体系。这就要求经常获取及积累与门窗等…     

中庭建筑烟气流动控制分析与防排烟

介绍了中庭的火灾特点以及中庭建筑防排烟的现状,分析了中庭建筑烟气流动过程,并且通过结合美国消防协会(NFPA)的商业街、中庭及大空间烟气控制系统设计指南NFPA92B和美国国家建筑规范BOCA中有关中庭烟层界面的预测方法,叙述了中庭建筑烟气控制的方法和中庭烟气控制系统设计计算的一般步骤。     

更正说明

室内火灾具有较高的危险性,是建筑火灾造成人员伤亡和财产重大损失的灾害之首。利用计算流体动力学(CFD)的方法,建立了室内火灾时期烟气流动的三维大涡数值模型,目的是通过对火灾烟气流动的数值模拟,为多室火灾的控制和人员救助提供理论基础。模拟结果认为,火灾及附近地区温度较高,烟流浓度较大,高温引燃其他易燃物品的可能性加大。通风与火灾的发展状态存在密切关系,通风既能降低室内温度,加快烟流及有毒有害气体的扩散速度,同时也为火灾的进一步发展提供条件。从模拟结果与实验验证可得出结论:火源功率大小及房屋的几何尺寸影响着火灾程度、温度及烟流浓度的分布和变化,数值计算的结果总体上与实测结果存在较好的一致性。     

建筑物火灾烟气流动性状预测

述及国家自然科学基金资助项目《建筑物火灾烟气流动性状预测》的主要研究成果。介绍建筑物火灾烟流数学模型及其应用软件,并将数值模拟结果与实体火灾试验结果进行比较。     

室内火灾烟气流动随机性研究述评

评述了目前国内外室内火灾烟气流动随机性研究的现状、室内空间火灾烟气流动随机性的基本原因、影响烟气流动随机性的因素以及这些因素的影响机理等.     

地下商业街火灾烟气流速的试验研究

本文介绍了以实体火灾试验的方式研究地下商业街中不同防、排烟条件下火灾烟气的流动情况,及不同防、排烟条件下的火 灾试验结果的比较。     

住宅建筑内火灾高温烟气流动规律试验研究

以住宅建筑火灾安全为研究背景,利用多室多层住宅建筑缩比模型,进行了空间构造形式对室内火灾升温及高温烟气流动影响的试验研究.重点考察了不同火源点情况下,各房间内部的升温模式和温度分布,间接分析了高温烟气流动的规律.试验结果表明,住宅建筑的枢纽空间构造形式、房间门上方垂壁及各房间的相对位置对室内高温烟气的流动具有较大的影响.室门上方垂壁能够有效阻止高温烟气的扩散,室内外温差要高于无垂壁房间;非起火房间的室门开启方向与起火房间相对时,高温烟气的进入量要高于两者开口同向或平行情况.     

Transport Time Lag Effect on Smoke Flow Characteristics in Long-Narrow Spaces

This paper focuses on the smoke transport lag time at the early stage of fires in long-narrow spaces, which is defined as the time from fire onset to the time when smoke reaches a given position on the ceiling. For a heat detector at a specific location on the ceiling, the smoke transport lag time is a part of the response time of the heat detector. Especially when the heat release rate is relatively small at the early stage of fires, the smoke transport lag time will be very long, which will hence lead to the increase of heat detector response time. It is clear that the prediction of smoke transport lag time is critical to the activation time of the heat detector. However, previous studies have much focused on fire characteristics in long-narrow spaces, leaving very few on the transport time lag. Therefore, in this study, a theoretical model regarding smoke transport time lag was developed for both steady and time-dependent fires based on the weak-plume theory. This model was validated by a series of reduced-scale experiments. It can be concluded from comparison that the predictions of this model agree reasonably well with the corresponding experimental results. Using the proposed method, the dimensionless equations of smoke transport time lag, velocity and temperature considering the smoke lag effect in a long-narrow space for time-squared fires were also theoretically deduced. Additionally, to further determine the applicability of ‘Quasi-steady’ state assumption for time-squared fires, a calculation method regarding the critical time was also developed. The outcomes from this study will be beneficial to the development of fire detection model in long-narrow spaces.     

酒店中庭自然排烟方式的数值模拟

分析青海某庭院式酒店中庭区域的烟气蔓延,通过模拟得到排烟口高度处烟气层内热流、质量流、体积流随时间变化的情况,分析建筑自然排烟系统的有效性,并对比排烟口布置位置对排烟效果的影响。通过计算得出排烟窗面积为内庭院面积的10%时能够保障建筑的消防安全。在4.0 MW的火源功率下,火源稳定之后150s左右烟气层稳定在30～32m高度处;自然排烟口位于庭院中心处的排烟效果优于排烟口位于四周。     

住宅建筑内火灾高温烟气流动数学模型

以住宅建筑火灾安全为研究背景,根据多室实体住宅建筑模型室内火灾升温及高温烟气流动影响的试验结果,重点讨论了起火房间尺寸、门洞尺寸及枢纽空间等3个主要空间构造因素对室内高温烟气流动影响。以质量守恒等相关热力学和流体力学基本概念建立了住宅空间单室尺寸与高温烟气分布的几何关系模型;利用动量守恒控制体法建立了开敞空间的开口尺寸与烟气扩散的关系模型。分析表明,住宅建筑火灾安全应充分考虑空间构造形式的影响;通过对烟气流动模式的独立房间尺寸设计和房间连通形式设计,可以有效地控制室内温度分布和烟气流动路径。