综合管廊电缆燃烧烟气温度实验研究

为研究综合管廊内电缆燃烧烟气温度特征,建立了1∶3.6小尺寸综合管廊模型,进行电缆火灾燃烧实验,对温度数据进行分析。结果表明:火灾烟气温度存在纵向衰减,且距火源越近处衰减速度越快;电缆水平燃烧蔓延速度约为0.023 5 m/min;与火源同一横截面、距火源0.3 m处垂直方向上烟气温度呈现出明显的跳跃现象;与水平方向夹角45°处是弧度方向上烟气温度由低温向高温的过渡位置。应加强综合管廊内上部结构的抗火性能以及与水平方向夹角45°及以上区域的防火设计。     

综合管廊电缆舱中线性火源横向和竖向移动对火灾行为的影响研究

在长50 m的全尺寸综合管廊电缆舱模型中进行电缆火灾试验,研究线性火源的横向移动和竖向移动对火焰外形、火源质量损失速率、横向温度分布及烟气分层的影响.得到以下结论,火源横向移动会使火焰发生弯曲,火源竖向移动会在顶棚形成较大的火焰面积;侧墙和火焰对火源的辐射热反馈是影响火源质量损失速率的重要因素,且火焰对火源的热反馈要重要于侧墙的热反馈;在侧墙和火焰两种因素的共同作用下,使火源质量损失速率在火源发生横向移动时先增加后减少,发生竖向移动时一直减少;通过对横向温度的分析发现,火源的横向移动对烟气层的厚度影响不大,但竖向移动会使烟气层的厚度明显减小.     

综合管廊顶棚下方横向温度分布研究

通过FDS数值模拟研究不同火源功率、火源纵向位置对综合管廊横向温度分布的影响。研究表明:顶棚下方横向温度整体呈火源正上方温度高、两侧温度低的趋势，随着与火源中心距离增大，温度逐渐降低，趋于稳定。火源左侧温度高于右侧。当火源纵向位置一定时，火源功率越大，顶棚下方横向温度越高。相同火源功率下，火源距离管廊左封闭端越近，顶棚下方横向温度越高，这与综合管廊防火门等引起的烟气回流有关。综合考虑火源功率和火源纵向位置等因素，提出综合管廊顶棚下方横向温升预测模型，将模型计算值与数值模拟值进行对比，发现两者吻合度较好，相对误差在可接受范围内。     

综合管廊电缆舱灭火系统效果研究

针对某综合管廊的电缆舱室,采取全尺寸实验和数值模拟结合的方法,探究综合管廊内电缆舱的火灾特性,对比分析干粉灭火系统和高压细水雾灭火两种灭火系统的灭火效果.将火源功率为0.7 MW的乙醇火设置于电缆架底部,观察火灾发展和烟气蔓延情况,分析电缆舱火灾特性;对比两种灭火系统开启后管廊内的温度和烟气变化规律,分析灭火效果.在实...     

城市地下综合管廊火灾烟气温度场研究

为研究综合管廊电力舱室内火灾初期温度场特征,建立1∶3.6小尺寸综合管廊模型,通过改变盛放汽油盘的大小改变火源功率,进行油池火火灾实验。运用Origin软件对温度数据进行分析,得到烟气温度与距离的衰减经验公式;运用FDS软件对与实验相同工况下的几何模型进行计算机模拟,以验证FDS模拟结果准确性。实验结果表明:不同火源功率下,烟气温度均呈现幂函数衰减;火源功率较大时,温度衰减梯度也较大;对距火源0.3m处垂直方向上烟气温度进行分析得知,火灾烟气蔓延过程中存在烟气分层现象。通过FDS模拟结果与实验结果对比,得出两者结果较为相近。     

低氧条件下综合管廊电缆舱火灾行为研究

为研究综合管廊电缆舱在低氧气浓度下的火灾行为,通过注入液氮的方式形成低氧环境,将电缆布置在距离中心0、30、60 cm 位置处,进行缩尺寸管廊实验,并与正常氧气浓度下的实验进行对比。研究发现,在低氧气浓度下,火焰面积减小,且在火源靠近侧壁的情况下,火焰的弯曲程度减小;对纵向温度作无量纲处理后进行拟合,得到两种氧气浓度下的纵向温度衰减经验公式;横向最高温度均出现在火焰垂直方向对应的顶棚位置附近,低氧气浓度下的最高温度低于正常氧气浓度下的最高温度,在火源靠近侧壁的情况下,受火焰温度影响,导致温度差增大。     

细水雾对综合管廊火灾烟气影响研究

通过实体实验及FDS数值模拟研究细水雾对综合管廊火灾烟气的影响规律。实验采用支线综合管廊,尺寸为12.0m×2.5 m×2.9 m,两端开口,风速0 m/s。实验结果及模拟结果表明:细水雾能有效降低管廊顶棚温度,火源正上方降温效果最明显;但细水雾作用会增加管廊顶棚烟气浓度和管廊内空气流动速度,降低烟气扩散高度,并使管廊内出现空气回流现象。     

T型地下综合管廊电缆火灾数值模拟

针对特殊结构的T 型地下综合管廊,运用FDS 软件模拟不同火源位置及风速条件下管廊内电缆火灾的蔓延情况,分析火灾发生后管廊温度场以及烟气蔓延情况。对T 型管廊内不同位置处起火的火灾危险性进行排序,得到管廊内部风速为1.5m/s 且电缆处于稳定燃烧期时,交叉口处的烟气层高度最低,发现T 型交叉口处的烟气特性,为T 型地下综合管廊消防设计提供参考。     

自然排烟有效性对扁平空间烟气层的影响

针对采用自然排烟方式的扁平空间建筑火灾,采用1∶20缩尺寸模型,研究不同排烟失效模式、火源功率和火源位置等因素对烟气层特性的影响。使用天平记录燃料质量变化并计算火源功率,采用热电偶采集顶棚下烟气层温度数据,研究扁平空间顶棚低温区和高温区的分布特性。试验表明:各工况下燃料质量损失速率变化不大;火源靠近壁面时,高温烟气区占比减少;排烟口和补风口的多种失效模式对扁平空间火灾的顶棚烟气层分布特征影响较小。     

城市综合管廊电力舱火灾行为试验研究

为了研究综合管廊电力舱火灾发展规律,本文分析了电力电缆火灾危险性和起火原因,建造了100 m×3 m×3 m综合管廊模拟火灾试验平台,基于真实电力电缆剖面结构,设计了模拟电缆火源模型并开展了燃烧对比试验和火灾燃烧相似性分析,开展了电力舱在非通风和1 m/s风速下的火灾模拟试验,分析了模拟电缆完成多层立体燃烧的全过程,研究了火焰和烟气蔓延规律以及氧含量变化规律,提出了电力舱火灾发展的4个阶段,试验认为火灾发生后,及时关闭通风系统和防火门等开口有利于抑制火灾发展,电缆层间设置防火隔板可以延缓多层电缆形成大规模燃烧的时间,舱内起火应立即切断所有电力回路,避免引发连环火灾爆炸。     

地下综合管廊火灾蔓延及探测实验研究

通过搭建1∶1模拟管廊实验平台,开展了管廊电力舱的火灾蔓延动力学模拟实验和探测方法验证实验。对比分析了感温电缆火灾探测器、点型感烟火灾探测器、分布式光纤感温火灾探测器、图像型火灾探测器的有效性、可靠性及适应性。实验研究认为,地下综合管廊电力舱上部空间受限,电缆燃烧多为不完全燃烧,热量和热烟气快速聚集,热烟气是火灾后期蔓延的重要因素。分布式光纤感温火灾探测器和图像型火灾探测器对电缆火灾有很好的探测效果。     

风速影响下综合管廊烟气运动规律探究

类比应用地铁隧道火灾的相关理论,分析在有风情况下,城市地下综合管廊火灾烟气的蔓延情况。通过对管廊火灾形式的调查发现,管廊火灾以电缆火灾为主。利用小尺寸模型和数值模拟两种手段对有风情况下的管廊火灾进行研究。结果表明:管廊火灾临界风速基本符合烟气逆流长度经验公式;管廊烟气蔓延过程可以分为三个过程,宏观上可以认为管廊烟气蔓延是一维蔓延过程;随着蔓延距离的增加,烟气的蔓延速度逐渐降低,并在距离火源30 m处出现拐点。     

火源及通风对地下综合管廊火灾的影响

利用PyroSim软件建立一段L型综合管廊模型并进行火灾数值模拟,并运用Origin软件对温度进行分析,研究了火源特性（火源位置和火源功率）及通风条件（风速和风向）对管廊烟气蔓延及温度变化的影响。结果表明,当火源位于管廊中部且功率大时,高温且有毒烟气能够在更短的时间内充满整个管廊,火灾危险性大;风速过大会造成大量的烟气在拐角处积聚,排烟的效果不与风速成正比。     

基于PyroSim的不同曲率弯曲隧道火灾特性研究

为探究弯曲隧道的火灾特性,研究曲率对弯曲隧道火灾烟气蔓延的影响规律,使用火灾动力学模拟软件PyroSim,对不同曲率弯曲隧道的临界风速、温度分布、烟气蔓延规律及顶棚温度衰减规律进行研究。结果表明：在同一火源功率和火源位置的情况下,临界风速与隧道曲率呈正相关性;由于壁面沿程阻力的特殊性,弯曲隧道内高温烟气在隧道内侧的传播速度更快,并且随着火灾持续时间增加,隧道两侧烟气传播速度的差距增大;火灾的顶棚温度衰减与曲率呈正相关,给出了曲率为0.6%、0.5%、0.3%、0.25%、0.14%的顶棚温度衰减预测模型。     

隧道横向偏置火源顶棚温度纵向分布特性研究

为研究隧道横向火源位置对隧道顶棚温度沿纵向分布过程的影响,采用数值模拟与全尺寸模型实验相结合的方法,分析3 种火源功率多种横向偏移位置火源燃烧产生的顶棚温升与对应中心火源工况沿隧道纵向不同位置的温度分布特性。结果表明：对于多种横向偏置火源位置,火源所处纵向的顶棚温升衰减仍可用指数形式描述,越靠近隧道侧壁,温升衰减速度越快。火源与横向中心的偏距和纵向距离的耦合影响对温升衰减规律可以用相对独立的公式形式进行描述。火源功率越大,不同偏距火源下影响温升纵向衰减的范围越小。     

城市综合管廊火灾特性和人员疏散安全性研究

为了研究城市综合管廊火灾特性和人员疏散安全性,采用数值模拟的方法,分析了管廊电缆火灾规模、烟气流动特性,研究人员疏散的安全性。结果表明,火源位于电力舱中部时,火灾规模最大,约为 2.5 MW;人员可用安全疏散时间为 240 s,可以安全逃生。     

综合管廊内线型火源烟气温度场研究

为研究线型火源火灾温度场在综合管廊内的分布规律,在一全长11.5 m、内径1.5 m、外径1.8 m的管廊模型中开展了4种不同长宽比的油池火实验,运用Origin软件对温度数据进行分析。结果表明,随着火源当量直径减小,管廊内的最高温度逐渐降低;不同火源条件下,烟气温度均呈现幂函数衰减;火源长宽比越大,管廊内横向温度分布越平缓,横向温度分布存在界点,在界点两侧,温度大致呈线性分布。     

综合管廊电力舱火灾特性试验研究

建造100 m×3 m×3 m的综合管廊模拟火灾试验平台,针对因电缆接头发生故障而局部起火燃烧的工况,设计交联聚乙烯作为燃料的模拟电缆火源模型和引燃方式,通过火灾试验研究电力电缆在综合管廊内的火灾特性规律。分析管廊内不同位置的温度变化、氧气体积分数变化,总结电力舱起火燃烧的4个阶段的火焰蔓延规律、温度变化规律以及氧气对燃烧状态的影响规律,为消防技术在综合管廊内的工程应用提供指导。     

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...     

火灾对机舱舱壁温度影响研究

采用FDS对舰船动力机舱进行火灾模拟。分不同热释放速率、进风口位置及火源位置设5种情况模拟,分析对机舱舱壁温度分布的影响规律。火源正上方顶部温度升高迅速,应注意结构强度。进风口设置在下部易于为火源提供氧气,不建议采用。进风口设置在顶部时高温烟气不易聚集,有助于降低壁面温度。