基于FDS的高层住宅建筑火灾数值模拟分析

以单元式高层住宅建筑为研究对象,本文应用FDS软件对其火灾烟气特性进行数值模拟计算,得到了单元式高层住宅建筑火灾烟气蔓延速率、可见度、有害气体浓度、火场温度等火灾烟气特性变化规律。计算结果表明:火灾发生60 s时,火场环境适宜人员疏散逃生;360 s时,火灾烟气对人员疏散逃生造成威胁。数值模拟结果可为单元式高层住宅建筑防火设计及人员疏散逃生方案提供理论参考。     

基于FDS的水喷淋系统对地铁站台火灾参数的影响研究

为了研究水喷淋系统和应急排烟系统对地铁站台火灾烟气特性的影响,建立了地铁站台火灾数值模型, 应用 FDS 软件模拟计算了火源热释放速率为 3MW 时地铁站台火灾烟气温度、CO 浓度、烟气能见度等火灾烟 气主要参数的变化。结果表明：水喷淋系统可以降低地铁站台火灾烟气温度 10℃左右,降低站台火灾 CO 浓 度和提高烟气能见度的效果较差;增大应急排烟速度可以有效降低站台火灾烟气温度和 CO 浓度,提高烟气能 见度。地铁消防自动喷水灭火系统设计和人员疏散方案设计可以考虑设置水喷淋系统与应急排烟系统,降低 火灾烟气对人员疏散的危害。     

排烟方式对火场人员疏散影响的数值模拟

针对建筑火灾中烟气的危害特点,利用商业计算流体软件PHOENICS,分别对无排烟措施、自然排烟、机械排烟等三种常见的建筑火灾后的排烟方式进行烟气流动规律的模拟研究.得出:火灾后,自然排烟和机械排烟在一定程度上都能将着火房间的烟气、热量排出室外,降低着火房间的烟气浓度、温度和压力.机械排烟形成的微负压使得火场烟气不易向外扩散,同时增加近30s的疏散时间,排烟效果明显更利于火场人员的安全疏散.本文计算机场模拟的结果符合单室烟气的蔓延机理,证明了使用计算流体力学技术对火灾现象进行数值模拟是可行的,可用于指导建筑火灾的扑救和火场人员的安全疏散.     

高层建筑火灾烟气迁移特性研究

基于FDS软件对某教学楼中烟气的迁移进行模拟,危害性气体CO在水平方向上的浓度演变非常相近,火源处产生的危害性气体成分能够沿着水平方向传播到远距离处而自身浓度的变化很小,CO的浓度峰值随高度呈现明显的阶梯变化。从本文介绍的数值模拟结果中得到证明：为什么火灾中大量的人员都死于远距离处,其主要原因可能是吸人了大量迎面而来的（而不是身后面赶上的）烟气中危害性气体CO,由此对建筑防火结构设计中针对高层建筑火灾烟气迁移问题提出了改进意见。本文的数值模拟计算为以后的全尺寸实验提供理论参考,对评价建筑物中的烟气危害性具有一定的指导作用。     

室外风对高层建筑主体施工期火灾烟雾 扩散影响分析

为探究主体结构施工期高层建筑发生火灾时在不同风速与风向影响下,建筑物内部烟气的蔓延规律及温度、速度和一氧化碳浓度变化,运用Pyrosim火灾软件模拟分析不同工况下某高层住宅楼主体结构施工期的火灾情形,结果分析得出,当某侧室外风风速越大时,着火源附近温度会随之降低,烟气蔓延速度会增加,在楼梯间内的一氧化碳浓度会降低,风速影响会延缓竖井结构内烟气蔓延至顶层处的时间;对此高层住宅楼工程,得出在西侧风影响下火源附近处烟气温度最高,而北侧室外风对楼梯间处烟气速度影响最明显。     

矿井火灾中火场能见度的估算方法

从火灾烟气减光性的定义及其描述参数出发，推导建立了矿井火灾过程中风流速度、烟气中毒性气体体积浓度与火源热释放速率及能见度的关系式，并提出了矿井火灾过程中火场能见度的简单估算方法．结合输送机胶带燃烧性能的锥形量热计实验结果，计算出当火源热释放速率按断bt^2发展变化时CO，CO2的体积浓度及对应的火场能见度．另外还计算了火场能见度为5m和10m时所必需的风速．计算结果表明，利用能见度指标计算出来的通风风速可保证烟气中CO，CO2的浓度远低于人的安全极限．     

空气幕特征参数对挡烟效果的影响研究——以广州某地铁为例

以广州地铁3号线沥滘地铁站为例,通过火灾动力学数值模拟软件FDS （Fire Dynamics Simulator）研究了多火源情况下,空气幕厚度、空气射流速度及角度对火灾烟气阻挡效果的影响.通过对比数值模拟得到的烟气蔓延、温度变化与能见度变化情况,得到了楼梯口处设置挡烟空气幕时的特征参数适宜范围.     

地下车库火灾消防措施的数值模拟分析

采用FDS的大涡模拟和并行运算方法,以汽车表面覆盖燃料为火源,对某大型地下车库排烟系统和自动喷淋灭火系统的消防效果进行数值模拟分析。结果表明:排烟系统主要降低烟气浓度,有效改善能见度。水喷淋主要降低热释放速率,较好的控制火场温度,并能把烟气控制在顶棚附近,且与排烟系统联合作用时,能够更好地控制火势发展,有效扑灭初期火灾。为防火设计和方案评估提供参考依据,对减少火灾造成的人员伤亡和财产损失具有重要的意义。     

室内火灾烟气流动的三维大涡数值模拟

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。     

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。     

Arrangement of the computer code for the prediction of forest fire spread

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒｃｏｄｅｆｏｒｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｏｆｆｏｒｅｓｔｆｉｒｅｂｅｈａｖｉｏｒｐｒｏｖｉｄｅｓｈｉｇｈｌｙｄｅｓｉｒｅｄｔｏｏｌｆｏｒｆｉｒｅｆｉｇｈｔｉｎｇｐｒａｃ ｔｉｃｅ .Ｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｓｕｃｈｗｏｒｋｆａｃｅｓｈｉｇｈｌｙｃｏｎｔｒａ ｄｉｃｔｏｒｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ .Ｔｈｅｆｉｎａｌｐｒｏｄｕｃｔｍｕｓｔ:ｂｅｃｏｍｐｒｅ ｈｅｎｓｉｖｅｔｏｄｅｓｃｒｉｂｅｔｈｅｎａｔｕｒａｌｆｕｅｌ’ｓｂｕｒｎｉｎｇ ;ｂｅ…     

Experimental study and numerical simulation of spread law for fire on tunnel

In order to research spread law and distribution law of temperature nearby fire sources on roadway in mine, according to combustion theory and other basic, the theory model of temperature attenuation was determined under unsteady heat-exchange between wind and roadway wall. The full-size roadway fire simulation experiments were carried out in Chongqing Research Institute of China Coal Technology & Engineering Group Corporation. The development processes of mine fire and flow pattern of high temperature gas were analyzed. Experimental roadway is seen as physical model, and through using CFD software, the processes of mine fire have been simulated on computer. The results show that, after fire occurs, if the wind speed is less than the minimum speed which can prevent smoke from rolling back, then the smaller wind speed can cause smoke to roll back easily. Hot plume will lead to secondary disasters in upwind side. Because of roadway wall, hot plume released from roadway fire zone has caused the occurrence of the ceiling jet, and the hot plume has been forced down. Whereas, owing to the higher temperature, buoyancy effect is more obvious. Therefore, smoke rises gradually along the roadway in the flow process, and the hierarchical interface appears wavy.Oxygen-enriched combustion and fuel-enriched combustion are the two kinds of combustion states of fire. The oxygen content of downwind side of fire is maintained at around 15% for oxygen-enriched combustion, and the oxygen content of downwind side of fire is maintained at around 2% for fuel-enriched combustion. Furthermore, fuel-enriched combustion can lead to secondary disasters easily.     

灰色预测PID模型的建筑构件耐火试验炉控制系统

为解决建筑构件耐火试验炉中的温度、压力控制对象的惯性大、滞后强与复杂非线性等问题,同时使得建筑构件耐火试验炉中火灾模拟具有较高的精确性和样品温度测量具有较高的可靠性,设计了一种基于灰色预测PID模型的控制系统.文中对耐火试验炉火灾温度控制曲线进行公式化的描述,重点阐述了灰色预测的GM（1,1）模型的算法内容与检验要求,结合PID算法的优点设计出自调节超前控制的灰色预测PID算法控制原理结构.完整地给出了系统的硬件结构模块组成与软件功能层次图.通过实际的试验炉运行本系统表明,基于灰色预测PID模型开发的系统控制精度能够达到95.5%,提高了火灾模拟的品质和试验数据的可靠性.     

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。     

钢筋混凝土地铁上盖平台车辆火灾模拟试验

为探求钢筋混凝土上盖平台在车辆火灾下的温度演化以及结构的火灾响应,完成了上盖平台的汽车火灾模拟试验.采用缩尺寸试验研究了结构模型室内空间和围护结构的温度分布和变化情况,在此基础上结合分层壳模型对上盖平台楼板进行了有限元耐火模拟.结果表明:在火灾后结构整体保持完整,能满足抗火的需求;所建立的钢筋混凝土楼板热力耦合有限元模...     

高校教学楼走廊火灾烟气风险分析研究

为了解多层教学楼建筑火灾的蔓延和烟气运动,针对火灾烟气的蔓延特性,利用计算流体力学软件（FDS）模拟了某高校教学楼走廊中火灾和烟气的蔓延传播,通过算例分析了烟气温度场、可见度和CO体积分数等火灾过程参数的变化规律．研究结果表明,在火灾发生的4～5min时间内,走廊内的烟气温度、CO体积分数均达到人员安全的承受极限,能见度也将严重影响人员安全疏散．     

中庭火灾模型围护结构热模拟

阐述了对中庭围护结构进行热模拟的意义,同时提出了进行热模拟的思路。并针对圆柱形中庭建立起失火情况下围护结构一维传热方程组。利用数值解析的方法求解该方程组,并对计算结果加以分析、比较     

地铁站厅中商铺火灾试验研究

在考虑人为恐怖袭击行为情况下,采用地铁站厅中的商铺模型实体火灾试验研究了地铁站厅商铺的火灾场景,得出了模拟站厅商铺在火灾中的热释放速率、烟气浓度、温度及烟密度的变化规律：站厅商铺发生轰燃的时间为3 min 10 s,其最大热释放量为2.58 MW;随着燃烧的进行,CO2与CO浓度都快速升高;在轰燃后即出现CO的最高浓度,实测峰值结果是CO容许暴露最大浓度的2倍;烟气中存在大量的HCN,在3 min 29 s时出现HCN浓度是允许浓度的63倍;在商铺中整个发生火灾的过程中冷空气层高度始终低于0.97 m,热烟气层最高温度为451.9℃。     

波纹翅片管换热器空气侧流动换热的三维数值模拟

基于有限容积法建立波纹翅片管换热器流体流动与传热的计算模型,在不同送风速度工况下,分别对6种不同波纹倾角结构换热器内流体的流动及传热进行了数值模拟,分析了流道内的温度场、压力场及速度场的变化规律,得到了换热量、压降以及出口温度随入口风速变化的规律。结果表明,换热量、压降以及出口温度均随波纹倾角的增加而增大;换热量随着送风速度的加快而增加,压降及出口温度随着送风速度的加快而降低;翅片板间流体的流动与传热存在比较明显的不均性,导致换热管背风侧存在明显的传热"死区"。     

Simulation of people''''s evacuation in tunnel fire

1 INTRODUCTIONWiththe development of the express road con-struction,there are more and more tunnels . Manypeople and vehicles will pass or stayinthe tunnels .Once fire occurs ,howto evacuate the people safelyand quicklyis not only a problem which should beconsidered carefully and researched in tunnel firedesign but also ani mportant research project of theemergency scheme for the tunnel operation. Com-puter si mulation is the most economical and feasi-ble method to research and check the …