地铁隧道火灾双点排烟烟气温度分布特性的试验研究

基于1:20的模型试验,研究了火源热释放率、排烟量和风口长度对地铁隧道火灾双点排烟烟气温度分布特性的影响。结果表明:火源段烟气温度随着火源热释放率的增加而显著增加,在排烟作用下非火源段烟气温度急剧下降;排烟量和风口长度对火源段烟气温度几乎没有影响;排烟量对非火源段烟气温度影响较大,而风口长度对非火源段烟气温度影响不大。     

深埋岛式高铁车站站台火灾烟气蔓延特性及防控研究

高铁地下车站结构复杂、功能多样.其站台区域埋深较大,是长宽比较大的狭长受限空间,一旦发生火灾,危害巨大.统计表明,有毒有害的烟气是火灾中最主要的致死因素,而狭长受限空间的结构特点和通风条件决定,其火灾产生的烟气难以立即排出,因此,高铁地下车站站台火灾烟气的蔓延特性是值得关注的问题.其中,火灾烟气的蔓延规律与防控是与消防...     

大空间内着火位置对火灾增长的影响

以大空间展厅为例,利用火源辐射模型和烟气辐射模型并结合CFAST6．0区域模拟软件的计算结果,对比分析了大空间内不同着火位置下火灾增长的情况。研究结果表明仅考虑火源热辐射的情况下,展厅内着火位置越处于左右中间对称处,其火灾增长越快,热释放速率峰值也越大,达到热释放速率峰值的时间和火灾的持续时间越短,处于展厅中心位置时所有值达峰值。对火源热辐射和烟气辐射综合考虑时,到达热释放速率峰值时间与火灾持续时间的规律同仅考虑火源辐射模型时一致,但热释放速率峰值均有不同程度的提高。     

服装类商场中庭建筑的火灾相似模型实验研究

通过相似模型实验,得到了服装类中庭建筑火灾的火源燃烧发展规律和火源释热率变化规律;同时,分析得到了该类中庭建筑的火灾烟气填充运动规律.     

狭长受限空间火灾突变行为倾角效应的数值模拟

为了研究倾斜狭长空间火灾突变行为特性,基于CFD数值模拟方法研究了倾角为0°到30°范围内狭长受限空间(30 m×4 m×4 m)火灾特性参数(火焰形态和温度)的变化规律。结果发现:火焰高温区面积和火焰倾角等参数随倾角增加存在一个突变区域。当倾斜角度小于10°时,高温区面积、火焰与水平方向夹角以及纵向温度最大值位置等参数都基本维持不变;一旦超过10°,高温区面积明显增大,火焰与水平方向夹角明显减小,纵向温度最大值的位置也开始逐渐向火源上方移动。这表明倾斜壁面吸附作用会导致倾角过大的狭长空间火灾行为突变和后果剧增,这对于揭示火灾加速突变机理和指导狭长空间火灾安全设计有重要意义。     

火源位置对防护工程火灾烟气扩散影响研究

为讨论火源位置对防护工程火灾时走廊内烟气扩散的影响,根据相似原理搭建了模型与实体比例为1:4的单室-走廊模型实验台,进行了2个工况的模型实验,分析了走廊内烟气温度分布,研究了火灾分别位于走廊和单室时走廊内烟气温度、CO浓度、CO_2浓度及O_2浓度等烟气特性。结果表明,火源位于走廊时,走廊内烟气最高温度、平均温度及烟气温度变化速率均大于火源位于单室时,火源位于走廊时走廊内CO浓度、CO_2浓度及O_2浓度与火源位于单室相比对人员也更不利,应避免在工程的走廊内放置易燃、可燃物品,尤其是高热值物品。     

隧道火灾中正庚烷池火燃烧特性的实验研究

隧道火灾中热释放速率是评估临界风速、最高温度及温度分布的一个重要参数,而火源高度和隧道宽度是两个影响热释放速率的重要因素。为揭示上述两个因素对隧道火灾发展的影响,在缩放比例为1:10的隧道模型中进行了一系列小尺寸火灾模拟实验并对正庚烷池火的燃烧过程进行了研究。结果表明:隧道火灾的热释放速率明显大于开放环境,其燃烧过程可分为初始燃烧阶段、过渡阶段和稳定燃烧阶段;增加火源高度地面火灾（火源高度与隧道高度之比H*=0.1）质量燃烧速率小于其他各工况,H*=0.7时质量燃烧速率能增大到地面火灾的3.53倍~5倍;无量纲火焰蔓延总长度正比于无量纲热释放速率的五分之二次方,由于隧道侧壁的限制作用,其比例系数小于Hasemi's模型。     

连续隧道洞口间烟气扩散特性研究

当上下游隧道的洞口间距较短时,上游隧道的火灾烟气可能扩散至下游隧道,对下游隧道造成影响。采用CFD数值模拟方法建立连续隧道模型,对不同纵向风速、不同火源位置、不同热释放率、不同洞口间距以及不同横向风速下的烟气窜流情况进行模拟分析。结果表明：（1）上游隧道纵向风速的增大将导致烟气往下游隧道方向水平扩散的距离增大,因此,烟气的窜流量增大;（2）火源距离上游隧道出口越远,热释放率越小,上游隧道出口处烟气温度就越低,烟气的水平惯性力上升,更容易窜流至下游隧道;（3）烟气窜流随着洞口间距的增大而不断减弱,当洞口间距足够大时,不会出现烟气窜流的现象;（4）当存在横向风时,洞口间烟气的流动轨迹会发生偏移,并且烟气窜流会随横向风速的增大而减弱。     

防护工程非火源房间火灾烟气特性研究

为讨论防护工程火灾时非火源房间内烟气特性,根据相似原理搭建了模型与实体比例为1:4的单室-走廊-单室模型实验台,进行了2个工况的模型实验,对比研究分析了烟气扩散室内和门口走廊中烟气温度、CO浓度、CO_2浓度及O_2浓度等烟气特性。结果表明,火灾发展阶段,扩散室内的烟气温度比门外走廊处低,烟气中CO、CO_2和O_2对人体的危害性比走廊处小,烟气温度和浓度变化滞后于走廊;火灾充分发展阶段烟气扩散室中烟气温度和浓度与走廊中几乎相同。火灾时,远火源端单室中烟气危害更大。     

基于复合热烟传感信息的受限空间火源定位方法

火源点定位对实现针对性灭火、成因鉴定及人员疏散具有重要意义。为解决室内受限空间火源精确定位困难的问题,根据火灾初期热烟气流的流动特点,推导出利用火灾热烟气流扩散模型的受限空间火源定位方法。将传感单元阵列所采集热烟传感信息进行相对变率关联度分析,以确定传感器之间的信号时延。通过几何关系确定传感器单元与火源点之间的方位角,再利用角度定位原理得到一次火源点定位结果。最后根据利用不同时间段内信息得到的火源定位结果,基于动态聚类思想选取定位估计区域,将区域中心点作为火源综合定位结果输出。仿真测试分析显示火源定位精度较好,验证所提方法的可行性。     

纵向风下隧道顶部和侧向排烟特性对比研究

建立全尺寸隧道火灾三维数值计算模型,通过设置不同的火源位置、风口尺寸、排烟量、火源功率,在纵向风速为临界风速时,对隧道内顶部和侧向机械排烟系统烟气分布特性进行对比分析。研究发现,两种排烟方式的顶壁烟气特性在火源段内无明显区别,而在非火源段内,侧向机械排烟的温度和CO浓度要明显高于顶部机械排烟;对于非火源段内的竖向分布和人员高度处的横向分布,顶壁排烟系统的整体温度和CO浓度都比侧壁排烟低,排烟效果好。     

含沙火源对室内火灾温度的影响

当室内火灾发展到轰燃时，房间温度急剧升高，室内所有可燃物表面都发生燃烧，从而造成严重的建筑破坏、财产损失和人员伤亡。研究了汽油作为燃料的情况下，在其中加不同量的沙子，对室内火灾温度的抑制作用。通过假设沙面下方存在着一定厚度的过渡层，对火源的燃烧过程进行简化处理，发现腔室上层热烟气温度到达峰值的时间、峰值大小和熄火速率都与火源的含沙量有明显的依赖关系。实验数据显示，这种理论分析是合理的。     

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。     

单纯热烟浮力作用下竖井结构内火灾烟气温度变化规律研究

热烟浮力对高层（超高层）建筑竖井结构内火灾烟气蔓延规律具有较大影响。该文采用现场实验、理论分析及场模拟相结合的研究方法,通过设置8个不同火灾场景,分别测试了不同火源功率条件下不同时间以及不同竖井高度处的温度变化情况,最终总结出单纯热烟浮力作用下竖井结构内的烟气温度变化规律,为高层建筑实际防火设计及人员疏散提供理论基础和...     

基于FDS的餐饮业油烟道火灾场景模拟

为了获取餐饮业油烟道火灾参数,研究了油烟道内火灾过程中烟气温度及浓度随时间的变化和在空间上的分布规律.利用FDS软件建立餐饮业油烟道模型,对油烟道火灾发展过程进行了全尺寸模拟.通过对模拟和实验数据分析处理,给出了油烟道火灾发生过程中烟气浓度和温度的变化规律,为进一步设计研发餐饮业油烟道火灾自动报警灭火系统提供理论依据.     

单坑道油料洞库火灾燃烧过程模型实验及烟气流动二维数值模拟

本文对单坑道油料洞库火灾燃烧过程进行了模型实验,观察了燃烧过程分区现象,实测了燃烧过程中烟气流动的温度分布.在实验测量的基础上,建立了二维烟气流动数值模型及控制方程组,并进行了数值计算.数值计算的结果与实验基本吻合.     

基于移动载荷引燃的高速列车火灾人员安全疏散研究

针对列车移动载荷作为引火源导致车内火灾发展蔓延的情形,采用数值模拟方法建立车厢火灾燃烧及人员疏散模型,研究了引火源燃烧特性对列车火灾发展、烟气分布及人员疏散的影响。结果表明:车厢火灾发展主要取决于引火源的火灾增长系数,而引燃周围可燃材料的时间主要取决于引火源最大火源功率;从温度的角度分析,为保证着火车厢人员安全疏散,引火源不得超过150k W;引火源为超快速发展时,着火车厢疏散时间的修正系数K可取1.25～1.35;快速发展时K可取1.1～1.3。     

地铁车站出入口火灾烟气特性的模拟研究

利用木垛火模拟地铁火灾的演化过程，在地铁车站出入口的缩尺度模型中进行模拟实验。采用温度相对值，分析地铁火灾沿车站出入口烟气温度下降的规律及其影响因素。通过实验图像，对烟气分层所需条件以及区域模拟方法在地铁火灾烟气特性研究中的适用性进行了讨论。气体成分测量结果表明，出口处烟气中CO的质量分数存在阶梯状变化的规律。     

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     

防火卷帘对防护工程火灾烟气扩散影响研究

为讨论防火卷帘对防护工程火灾时走廊内烟气扩散的影响,根据相似原理搭建了模型与实体比例为1:4的单室-走廊模型实验台,进行了2个工况的模型实验,分析了走廊内烟气温度分布,研究了不同工况条件下走廊内CO浓度、CO_2浓度及O_2浓度等烟气特性。结果表明,防火卷帘关闭后走廊中最高温度有所降低,走廊中温度竖向分布更加趋于一致,烟气的热分层稳定性降低;卷帘门关闭后导致烟气浓度发生变化的时间提前,且烟气浓度的极值向对人员安全不利的方向显著发展;建议火灾初期和人员未完全逃出防火分区时防火卷帘处于开启状态,当人员安全疏散出防火分区后再关闭。