不同环境温度和火灾强度对自然通风竖井型隧道火灾烟气浓度场的影响分析

运用FDS(Fire Dynamic Simulation)火灾模拟软件对三种不同环境温度和火灾强度(共九种工况)条件下的某竖井型自然通风隧道火灾进行了数值模拟,并对模拟的结果进行了对比和分析,得到了隧道环境温度和火灾强度对隧道火灾时烟气浓度分布的影响规律。     

自然通风城市隧道火灾温度分布试验研究

设定了两种火灾规模,以1：10模型比例对南京市某自然通风城市隧道进行了火灾时隧道内温度场的分布规律的模拟试验。试验结果表明,在大火灾强度下,温度场纵向影响范围相应增加;在隧道两口部存在温差的情况下,隧道内烟气主要向口部温度较高一侧的通风口扩散;在烟气经过通风竖井之后,烟气的温度有显著降低,证明自然通风竖井能够排出大量的烟气,并带走大部分热量,烟气会因热动力不足而发生沉降现象。     

公路隧道火灾三维数值模拟

建立了一种描述公路隧道发生火灾时的烟气流动和传热过程的场模型,借助SIMPLE算法进行数值计算,并运用该法模拟了某试验隧道内进行的不同通风风速下的火灾试验,在其计算结果的基础上,分析了速度场、温度场,总结出隧道火灾的发展状况及分布特点.     

近间距双洞单向隧道洞口火灾烟气流动分析

对洞口间距小,双洞单向公路隧道火灾排烟工况进行研究,通过对不同工况火灾隧道排烟风速及运营隧道通风速度下的火灾烟气流动利用计算流体动力学进行模拟分析,得出了双洞单向隧道排烟风速与通风风速之间的影响关系,并利用该关系对排烟及通风设计进行了优化,有效地减少了非着火隧道的吸入烟气量,确保了运营隧道的空气品质。结果对该类型公路隧道工程排烟通风设计具有一定参考价值。     

隧道火灾羽流质量流量计算公式的研究

通过FDS软件模拟不同隧道火灾工况,得出了不同高度处隧道火灾羽流质量流量,在将模拟值与NFPA92B轴对称羽流模型计算值,CIBSE线性火源羽流模型计算值对比的同时,提出了CIBSE线性火源羽流修正模型,并将修正模型计算结果与模拟值进行对比分析。结果表明,在常见隧道火灾工况下,CIBSE线性火源羽流模型计算值与模拟值差别较大,NFPA92B模型计算值总体上更接近模拟值,但在部分火灾工况下与模拟值差别较大,而CIBSE修正模型计算值则与模拟值较为接近,具有良好的工程应用前景。     

不同壁面边界条件下隧道火灾模拟研究

根据火灾模拟程序FDS,分别建立了不同壁面边界条件的物理模型,模拟出各种模型下的隧道火灾结果,并将这些结果进行对比,其中重点分析了火灾场景中烟流温度、烟流状态等参数的不同。通过对研究结果进行分析,给出了不同的壁面条件下的简化模型比较适宜模拟的火灾场景,探讨的不同壁面条件对隧道火灾、隧道通风的影响结果能为以后的隧道火灾模拟工作提供依据,而且也可为长大隧道火灾安全工程设计提供参考。     

某过江隧道变截面段火灾烟气流动及逃生分析

针对某城市过江隧道中出现的多匝道变截面段,首先利用FDS大涡模拟方法,对上行及下行线在不同工况下的烟气羽流进行模拟;然后结合经验公式计算的主隧道段临界风速,分析了3m/s纵向通风风速下烟气羽流随时间变化情况,以及不同的坡度、纵向通风风速下,隧道变截面段的火灾烟气回流长度变化;最后,结合理论计算的逃生时间,对隧道变截面段火灾控制风速进行了分析。得到了在纵向应急通风时,控制变截面段烟气回流及保证逃生安全所需的主隧道临界风速比用修正的Heselden﹠Kennedy公式计算所得值大,需要对变截面段火灾通风系统进行特定模拟分析,以满足其烟气控制要求,研究结果对各种隧道变截面段的火灾烟气和逃生分析有一定的参考价值。     

坡度对地铁区间隧道火灾烟气流动影响的数值模拟

为探讨坡度对地铁区间隧道火灾烟气流动特性的影响,论文在综合分析国内外地铁区间隧道火灾研究的基础上,采用数值模拟软件FDS分别研究了自然通风条件下无坡度、1％坡度、2％坡度、3％坡度对区间隧道内烟气的流动特点、临界风速的影响.结果表明:坡度对地铁区间隧道火灾烟气的流动及临界风速有一定的影响.上坡隧道的临界风速相对于无坡度隧道的临界风速有所减小,且临界风速随着隧道坡度的增大而减小.下坡隧道的临界风速相对于无坡度隧道的临界风速有所增加,且临界风速随着隧道坡度的增大而增大.     

UTLT类隧道半横向排烟方式下排烟阀参数及排烟量对排烟效果影响

为了解和掌握半横向通风排烟模式下城市地下交通联系隧道的火灾工况变化规律,基于FDS数值模拟软件,以某城市地下交通联系隧道实际工程作为研究对象,建立全尺寸的隧道物理模型。通过分析对比不同排烟阀面积、不同排烟阀开启个数、不同排烟阀间距及不同排烟速率大小的四种排烟方案下隧道内烟气温度场及烟气蔓延范围分布规律变化,探究了不同工况下各参数对火灾烟流特性的影响。结果表明,在半横向通风排烟模式下选取排烟阀面积大小为3m~2、排烟阀间距为24m、排烟阀开启个数为6个以及设置排烟速率为60m~3/s时,隧道火灾烟流控制效果较好。     

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。     

墙角火灾环境下钢构件温度分布及响应行为的实验研究

利用ISO9705标准火灾实验系统，模拟墙角火灾环境，以薄壁方管钢梁为研究对象，对钢构件在热、力耦合作用下的行为进行实验研究。对火灾的热释放速率与室内温度场，钢构件及其表面气体的温度、构件在火灾作用下的挠度进行测量，分析真实火灾下钢构件温升及温度分布的特点与火灾发展对构件挠度的影响。研究结果表明钢构件在长向上存在着很大的温差，而构件的挠度变化也并不对称，这说明以往研究中往往假设钢构件在长向上温度一致并不恰当，这种非均匀温度场对构件的行为有着重要影响，它使得构件高温区部分更易发生局部屈服而失效，在相同规模的     

泄放阀着火时LNG储罐外容器热-结构耦合分析

针对LNG储罐在泄放阀着火的工况,对受到外界高温火焰辐射的LNG外容器的传热和结构进行了耦合分析研究.建立了16万方LNG大型储罐的实体有限元模型,根据规范和相关文献中的推荐方法,获得了泄放阀火焰高温辐射时罐顶外表面的等效辐射温度,根据正常工作时的稳态传热工况进行储罐外容器内表面等效对流传热系数的计算,得到了正常工作时...     

基于Fluent的XPS保温箱温度场数值模拟方法分析

目的保温箱在空载情况下,探究不同模型对保温箱温度场模拟结果的影响。方法对现有保温箱内部温度场进行实测,与建立的保温箱有限元模型进行对比分析,验证模型可靠性,在此基础上进一步探究边界条件、辐射模型、对流模型对保温箱内温度场模拟结果的影响。结果通过验证网格无关性,得到最优流体网格尺寸为2.8mm;边界条件采用恒温固体壁面和对流换热壁面得到的温度场模拟结果最大温差为0.1 K;采用P1辐射、Rosseland、DO辐射和无辐射模型得到的模拟结果与实验结果最大温差分别为1.1, 4.2, 4.3, 4.3 K;采用层流模型和湍流模型得到的模拟结果与实验结果最大温差分别为0.6 K和1.9 K。结论随着网格尺寸的减小,温度场模拟数据逐渐趋于平稳;边界条件采用恒温固体壁面和对流换热壁面得到的温度场模拟结果基本一致;对比P1, Rosseland, DO和无辐射模型,P1辐射模型得到的模拟结果与实验结果一致性较好;与湍流模型相比,层流模型得到的模拟结果与实验结果一致性较好。     

塑料板材热成形过程三维温度场有限元分析潜热处理技术的研究

对塑料板材热成形过程的三维温度场进行有限元分析时采用动态内部热源的方法对潜热进行了处理。在成形过程中利用Ａｖｒａｍｉ方程来解出型坯结晶时任意时刻结晶度的大小，进而求得各单元释放的潜热量。在利用Ｃａｌｅｒｋｉｎ有限元公式求解温度场时采用动态内部热源的方法计算了潜热时温度的影响，对塑料半球形件的温度场进行了计算，并对是否考虑潜热两种情形的温度场进行了比较。     

助燃剂对木垛火燃烧特性影响研究

蚁群算法是近几年优化领域中新出现的一种启发式仿生类并行智能进化系统,该算法采用分布式并 行计算和正反馈机制,易于与其他方法结合,目前已经在众多组合优化领域中得到广泛应用。在介绍基本蚁群 算法数学模型的基础上,列举了进入２１世纪以来部分具有代表性的蚁群算法改进模型及其应用情况,然后重点 从算法的模型改进、理论分析、并行实现、应用领域、硬件实现、智能融合等角度对蚁群算法在今后的研究方 向作了系统分析与展望。     

基于Ansys的铝箔密封受热温度场研究

目的研究铝箔不同的密封情况对电磁加热过程中铝箔表面温度分布的影响,建立非接触式密封性检测方法的理论依据。方法首先创建感应加热理论的有限元数学模型,计算感应电流产生的焦耳热量,以此为内部热源求解温度场。然后通过有限单元法创建6种不同密封情况的铝箔封口稳态热传导模型,对不同铝箔密封情况在恒定温度条件下进行温度分布的三维分析求解,并采用Ansys软件模拟分析加热温度场下铝箔密封的传热特性。结果得到了各种密封情况对应的温度场图像及温度曲线,其中铝箔密封完好的热图像呈高温闭合且均匀的环状区域,在其温度曲线中,温度集中分布在70～80℃,并具有对称性特点,且有2个高温峰值;另外5种为不成环或成环不均的热图像,表明铝箔密封失败。结论通过研究热温度场分布特性可以判断铝箔封口密封程度,能够为进一步优化非接触式密封性检测的自动化程度提供理论支持。     

基于感应加热的食品纸盒包装机封口温度场研究

目的研究仿真和试验验证实际工况下的温度分布满足封合要求。方法利用Comsol软件对食品纸盒包装机热封机构进行建模,并对模型进行电磁场和温度场计算仿真与分析,模拟出电磁场中磁通分布与温度场中温度分布,分析得出其之间关系。以及进行食品纸盒包装机高频热封试验验证。结果当在相同热封时间下,电流值越大,热封温度越高,同时热封封合宽度也越宽;在相同电流值下,热封时间越长,结果亦是,但没改变电流参数显著。实际工况为I=5.5 A,t=0.3 s,能达到良好封合要求。结论封合温度在封合区域呈对称性,参数中改变电流值比改变热封时间值对热封温度影响大。     

通风空调管道中聚积物燃烧时温度场分布的实验研究

建筑物的通风空调系统给人们的工作和生活创造了舒适的环境条件,但由于空调系统的管道中聚积物的存在,空调系统将成为火灾在建筑物内蔓延传播的重要途径。本文中对通风空调系统中的聚积物导致火灾发生和传播的影响因素进行实验分析。实验选取锯末代替风管中的聚积物,并用电加热板引燃风管中的锯末,模拟聚积物燃烧时风管内温度场分布及烟气扩散范围。通过布置在不同断面、不同测点的热电偶测量风管内聚积物燃烧时的温度场。实验结果表明来流风速和聚积物的厚度等因素将对火焰的传播与扩散有较大影响。