铁路隧道内细水雾灭火系统设计与应用研究

在大尺寸铁路隧道模型内,结合实际环境、列车高度和车窗高度对铁路隧道内细水雾灭火系统的喷头进行布置,开展实体试验,研究灭火系统的有效性。结果表明,结合车窗布置的喷头喷射出的细水雾能够快速覆盖在列车内部火源周围,在短时间内扑灭列车内部火灾,而隧道上方喷头喷射的细水雾能够有效的衰减热辐射,抑制火势进一步发展。因此,在隧道内结合列车高度和车窗高度设计出的喷头布置方式,能够对列车火灾进行较好的控制。     

两种洒水喷头性能对比试验研究

通过试验对比研究了标准口径喷头和超大口径喷头的洒水分布规律及灭火特性。布水试验结果表明,喷头在其保护半径内的喷水强度分布均呈现先降低后增加的趋势;随着安装高度的升高,喷水强度逐渐降低,布水均匀性增强;随系统压力的增大,喷水强度增大。灭火试验结果表明,超大口径喷头能扑灭距喷头下方径向距离1.35m和2.00m的4层木垛火源,标准口径喷头表现为控火效果。     

火源与壁面位置关系对烟熏痕迹的影响

通过直径为150mm的油盘火实验,得到壁面烟熏痕迹,发现可以应用抛物线方程表征痕迹的轮廓。改变油盘与壁面的无量纲距离,拟合出痕迹曲线公式,得到痕迹最低点高度和痕迹曲线通径随无量纲距离的变化规律。研究结果表明:壁面痕迹通径和最低点的高度均与火源到壁面的距离成正比;随着油盘与壁面距离的增大,壁面上的烟熏痕迹在上移的同时也逐渐变浅。根据上述规律,发现依据点源模型理论,能够很好地解释壁面烟熏痕迹的形成机理。     

壁面对池火燃烧特性影响

调节圆形油盘距壁面的距离,分别对直径为15、30、40、50 cm的油盘进行了池火燃烧实验,探讨油盘直径、油盘距壁面的距离对热释放速率、火焰高度和火焰温度的影响.结果表明:火源靠近壁面燃烧时,各燃烧参数均值约是自由燃烧状况的1.14倍;油盘直径越大,燃烧参数随着L/D的增大,下降趋势越大.     

AFFF 对航空煤油油池火的抑灭有效性研究

按照国家标准灭火试验的要求,采用不同的泡沫喷射率对不同尺寸航空煤油油池火开展了灭火效果试验,分析油盘尺寸、泡沫喷射率对灭火效果的影响,验证固定喷射率条件下,能够扑救的最大尺寸的油盘。结果表明：当油盘面积为0.8 m2 时,泡沫喷射率为2.9 L/min 时的灭火时间比为1.3 L/min 时缩短近60 s;当泡沫喷射率为1.3 L/min 时,最大可控制1.0 m2 航空煤油油池火的90%燃烧,未能将其完全扑灭;当泡沫喷射率为2.9 L/min 时,可完全扑灭2.0 m2 及其以下的航空煤油油池火。     

含NaCl添加剂细水雾灭柴油油池火试验

采用析出式气泡雾化系统,在受限空间内使用含NaCl添加剂细水雾与不含NaCl添加剂细水雾进行灭柴油油池火的试验,通过改变NaCl添加剂浓度和喷头距离油盘的高度,探究含NaCl添加剂细水雾的灭火效能,分析灭火机理。试验表明,含NaCl添加剂细水雾比纯细水雾和只含CO_2的细水雾具有更好的抑制效果;细水雾的灭火时间并不是随着添加剂的浓度变化而呈线性变化的;当NaCl添加剂浓度不同时,喷头距离油盘的灭火最佳高度亦不同。     

室内步行街玻喷系统响应时间影响因素研究

为提高室内步行街"玻璃+水喷淋"系统的效能,调研室内步行街玻喷系统现状,得到影响玻喷系统响应时间的因素。针对3种典型吊顶形式,分别设定房间内喷头与玻喷喷头水平距离0.4~3.2 m、火源距玻喷喷头水平距离0~4.0 m的场景,采用大涡模拟定量分析影响玻喷系统响应时间的因素,讨论喷头间距、火源位置对玻喷系统响应时间的影响。提出步行街商铺玻喷系统的设计与安装建议,为室内步行街商铺临街处的防火分隔设计提供参考。     

外加风量作用下高压细水雾双喷头对射灭火效果试验研究

利用全开放式小型高压细水雾灭火装置组织开展了两种不同油量的油盘在外加风量作用下的燃烧灭火试验,通过观察高压细水雾双喷头在外加风量作用下的对射灭火效果,实时采集高压细水雾灭火过程中的视频图像与温度变化数据,并对比分析自由燃烧状态下的正常油盘火,对高压细水雾扑灭变压器油池火的实际效果做出了有效的量化评估。     

线型红外光束感烟探测器的响应性能研究

利用CFD场模拟软件FDS,对线型红外光束感烟探测器的响应性能进行预测,研究火源类型、火源功率、探测器设置高度、水平安装位置等因素对报警时间的影响.结果表明,相同高度处火灾探测器的响应时间随火源与探测器水平距离的增大而增大;火源功率对探测器的影响随距离增大而减小;火源类型不同,探测器响应数量差异很大.     

城市Ⅴ形坡隧道火灾最高温度数值模拟

采用FDS数值模拟方法,对Ⅴ形坡隧道火灾时烟气运动特性及隧道纵向中心线上温度分布情况进行研究,并提出不同火灾位置时顶板最大温升参数经验预测模型。结果表明,火源位于变坡点右侧120 m时,隧道纵向中心线峰值温度点向下游偏移,偏移距离随坡度的增加而增加,隧道顶板最高温度随坡度的增加而减小。通过推导无量纲火源位置与变坡点距离不同时的最大温升参数预测模型得出,无量纲最大温升参数随无量纲火源位置的增大而增大、与无量纲热释放速率的0.8次幂成正比,且与隧道坡度呈非线性非单调关系。     

贴壁线性火源在综合管廊电缆舱中的火灾行为研究

在缩尺寸管廊模型中进行电缆火灾试验,在距离管廊底部15,45,75,105 cm处贴壁放置线性火源,研究贴壁线性火源在不同高度处的火灾行为.通过试验分析发现,与点火源不同,线性火源的热释放速率随着高度的增加而减小;对有效火焰高度进行修正,通过拟合得到有效火焰高度的预测式;对羽流区和射流区的横向温度分别进行分析,得到横向...     

城市V形坡隧道火灾最高温度数值模拟

采用FDS数值模拟方法,对V形坡隧道火灾时烟气运动特性及隧道纵向中心线上温度分布情况进行研究,并提出不同火灾位置时顶板最大温升参数经验预测模型.结果表明,火源位于变坡点右侧120 m时,隧道纵向中心线峰值温度点向下游偏移,偏移距离随坡度的增加而增加,隧道顶板最高温度随坡度的增加而减小.通过推导无量纲火源位置与变坡点距离...     

线性光束型感烟探测器数值模拟探讨

采用FDS模拟分析光束型感烟火灾探测器受布置高度、距离火源水平距离、光路长度和不同的开窗通风条件的影响。结果表明,当模拟火源为棉绳火时,探测器响应时间受高度、距火源水平距离及开窗条件影响较大,受光路长度影响不大;7、8m高度探测器受影响最小。     

主动型自动喷水灭火系统研究

针对传统自动喷水灭火系统存在响应时间长、水渍损失大的缺点,提出了主动型自动喷水灭火系统的研究方案。通过新型探测组件、电加热洒水喷头以及算法编程等技术,实现自动喷水灭火系统的主动性和智能性。搭建试验平台,针对角落火灾、边界火灾、中间火灾,分析系统火灾探测性能和洒水喷头启动情况。试验结果表明,主动型自动喷水灭火系统能够实现早期探测火源位置,主动电加热启动相应位置的组群洒水喷头,扑灭初期火灾,同时减小水渍损失。     

双火旋风相互作用规律的实验研究

双火旋风作为一种危害性巨大的火灾现象,目前尚未见到实验室条件下对其规律和特征进行研究的公开资料,因此,开展双火旋风相互作用规律的研究具有重要价值。依托自行研发的双火旋风实验装置开展了3种直径的油盘实验,共得到15个油盘火旋风数据。测量了火旋风燃烧的主要特征参量,通过一系列实验数据分析了双火旋风的质量损失速率、火焰高度等动力学特性,以及这些动力学特性随火源尺寸、环境涡量场等参数变化的规律。     

集热板在大空间场所作用效果的讨论

通过实体火灾实验,对自动喷水灭火系统中的集热挡水板在大空间场所的作用机理及效果进行研究.针对不同尺寸集热挡水板安装在不同高度及不同火源情况下进行了实验,并按照正常情况安装喷头进行了对比实验.     

细水雾灭空间不同位置油池火的数值模拟

细水雾灭火以其高效、环保的特点，已成为最具潜力的哈龙灭火系统替代技术之一。本文采用计算流体力学（CFD）的方法，使用火灾场模拟软件FDS4．05模拟研究细水雾灭火系统对空间4个位置油池火的灭火效果。研究结果表明，细水雾对喷头正下方的火源灭火效果最好，且灭火效果随火源距离喷头横向距离的增加而减弱。     

格栅类吊顶喷头设置位置对灭火性能的影响

设置不同位置的喷头进行灭火性能实体试验,针对不同层高的建筑对火源上方竖向温度变化进行数值模拟研究,得到喷头及时响应的建议设置高度,研究格栅类吊顶场所喷头的灭火性能。研究结果表明:对于设置格栅吊顶的场所,合理设置喷头的高度对于喷头的及时响应起着十分关键的作用。当格栅设置在一定的高度时,选择在格栅下方设置喷头的可靠性优于在格栅上方设置喷头。     

双相流灭火系统在储罐灭火中的试验研究

建立浮顶储罐密封圈模拟装置与拱顶储罐模拟装置,以汽油为燃烧介质测试了细水雾与氮气双相流灭火装置的密封图灭火和油盘灭火能力.其灭火原理是氮气与水在喷头处充分交融,形成氮气和细水雾的两相流体在着火油面上方形成致密的隔离层,切断氧气与燃料蒸气的相互作用.试验结果表明:灭火剂喷头与油面的距离在100～120mm时,灭火能力最强,灭火时间为2～6 s,单个油盘喷头的保护范围是3 m,单个密封圈喷头的保护范围是1.6m.     

基于几何导流改良火旋风发生器及其形成规律研究

为设计更加合理的火旋风发生器,基于几何导流的方法探究火旋风形成条件及相关规律,进而提出火旋风高度与缝隙尺寸、油盘燃烧速度的预测关系。研究结果表明：火旋风形成需要一定量的涡流、生成涡、流体汇、摩擦力;缝隙尺寸变化会让油盘质量燃烧速率呈现抛物线变化趋势。当火旋风发生器的底边尺寸为400 mm╳400 mm,油盘直径150 mm时,缝隙为10 mm时火旋风高度最高;用200 mm油盘时,缝隙控制在30 mm时火旋风高度最高,火旋风会受燃烧速率和剪切流场双重作用。