通风对飞机客舱火灾烟气影响模拟

应用FDS图形化建模工具PyroSim建立仿真模型,模拟密闭飞机客舱火灾场景,通过对比经验公式和数值模拟结果,得到舱门关闭和开启两种场景下客舱内烟气扩散速度、能见度和温度的变化.仿真结果表明,客舱仿真能直观地显示舱内热流场分布及烟气蔓延情况;良好的通风状况可以提高能见度来保证人员疏散效率;通过客舱材料设计可以降低空间热释放速率.     

公共交通车辆火灾烟气特性试验研究

设计由保护客舱的客舱喷雾灭火系统以及启动装置组成的公共交通车辆消防安全防护系统,通过实体火灾试验,研究发生火灾并且灭火系统有效时公共交通车辆的烟气温度场分布及温度随时间的变化、烟气组分和浓度。火源最大热释放速率约为9.8 MW。性能展示试验表明,灭火系统开启4 s后油池火即可熄灭。对比门窗开启对烟气温度和烟气组分的影响可知,灭火系统可有效避免公交车内温度升高过快。灭火结束后氧气体积分数恢复较快,有毒气体体积分数呈现先增大后减小的趋势。     

客船火灾烟气蔓延及火灾探测器响应试验研究

基于对某豪华客船的实地调研,搭建了客船客舱区域火灾烟气蔓延模拟试验平台,通过典型火源燃烧试验研究了客船客舱区域的烟气蔓延特性,得到起火客舱及人员疏散走道典型截面不同高度的温度分布规律,以及不同类型船用火灾探测器的探测响应时间。基于试验结论,提出客船火灾探测器选型及烟气控制建议,也可为客船人员安全疏散研究提供一定的借鉴。     

人防工程内走廊坡度对烟气扩散的影响分析

为研究人防工程内走廊通道的坡度对烟气扩散的影响,运用火灾软件FDS建立一个长100m的走廊通道模型,对不同坡度的火灾工况进行模拟,分析对比不同工况下火灾上游区和下游区烟气的烟灰浓度、温度分布规律和扩散速率,从而得出走廊坡度对烟气扩散的影响.研究结果对于人防工程内部的设计及人员疏散提供参考.     

事故排烟量对核电厂火灾影响研究

为研究事故排烟量对核电厂火灾的影响,应用FDS软件模拟特定火源功率下,排烟量分别为0、0.5、0.8m3/s时,核电厂配电间内的火场温度及烟气浓度变化情况。研究结果表明,火灾最先对配电间上部的电缆桥架造成危害;无排烟设施时,450s时火灾烟气已扩散至整个房间;机械排烟设施可有效降低火场温度及烟气浓度造成的危害;排烟量越大,火场温度和烟气浓度降低速率越大。     

低压下航空电缆点燃特性及烟气特性的实验研究

在康定高高原航空安全实验室(61 kPa)和广汉民用航空器火灾实验室(96 kPa),开展了常低压真实环境下FXL航空电缆护套及绝缘层的燃烧实验。采用热辐射加热箱、烟密度及成分测试仪和氧指数仪等设备,分别测量点燃时间-辐射温度、质量损失速率-氧气浓度、燃烧持续时间-氧浓度、烟密度和烟气成分等曲线,以探讨低压对燃烧特性的影响。实验结果表明:61 kPa条件下电缆护套层和绝缘层的最小点燃温度和时间皆大于96kPa;烟密度快速上升后趋于水平,护套层比绝缘层烟密度大,此外,低压比常压的发烟量小;O_2体积分数先下降至最小值后缓慢上升,CO_2随着燃烧反应先增加后减少,而CO曲线出现双峰数值;质量损失速率随着氧浓度升高而线性增大,而燃烧持续时间会快速下降。研究结果显示,常低压环境下航空电缆的燃烧特性存在差异,为预防飞机电缆火灾提供数据参考。     

空气幕对列车车厢火灾烟气的影响规律研究

为研究防烟空气幕对列车车厢火灾烟气的影响规律,建立了CRH2A动车组一节车厢的内部模型,利用FDS模拟软件对列车车厢火灾时期的烟气流动规律进行数值模拟.依据给定火灾场景下烟气水平运动速度设置空气幕水平切向速度,通过改变空气幕安装角度,研究车厢内部火灾时,在空气幕作用下车厢空间各区域烟气层高度的变化,温度及CO浓度的分布...     

低压环境下飞机机舱内织物的燃烧特性

在康定机场和四川省广汉市进行对比燃烧试验,测量飞机机舱内织物的燃烧时间、燃烧长度及质量损失率。结果表明:在低压条件下,织物燃烧速率降低,且开始燃烧所需的体积氧浓度比常压高8%;同一体积氧浓度下或者燃烧同一时间时,低压下质量损失率小于常压;燃烧同一长度,低压下质量损失率大于常压。研究成果可为低压环境下的飞机舱内火灾预防和早期探测提供理论依据。     

高海拔隧道火灾烟气及温度场数值模拟研究

采用FDS建立典型双车道公路隧道,对海拔高度为500、4000 m的公路隧道发生火灾时的烟气蔓延特征及温度分布规律进行数值模拟分析,以得到低压、低温、低氧含量等高海拔环境对公路隧道火灾发展的影响规律.结果表明:相比较平原地区隧道,高海拔地区公路隧道火灾烟气最高温度更低,火焰高度更高,且近火源区的拱顶最高温度升温速度明显...     

不同排烟速率下走廊排烟效果数值模拟

为研究不同排烟速率对建筑走廊排烟效果的影响,以某高层办公楼标准层为研究对象,采用FDS建立火灾模型,模拟分析排烟速率0、1.5、2.0 m/s下火灾烟气CO浓度、温度、能见度的变化。模拟结果表明:火灾发生后,着火房间内CO浓度在250 s时达到危险值,其余各测点处均未达到危险值;在火灾发生50 s内,除着火房间外,其余部位能见度均未达到危险值;火灾发生100 s时,着火房间温度达到60℃,此后温度继续升高,在150℃上下波动,走廊内温度均低于危险临界值;机械排烟在一定排烟速率下可有效延缓烟气扩散速度,同时可降低烟气中CO浓度、温度,但不能有效提高能见度。     

纵向通风与侧壁开口竖井自然排烟协同作用下烟气运动模拟

为探究山岭隧道火灾烟气运移特性,采用数值模拟的方法,选取两种典型火源功率(20 MW及50 MW),分析不同纵向风速下火源位置对隧道顶棚下方沿程温度分布规律、烟气运移速率及竖井内烟气质量流量的影响规律.研究结果表明,纵向风速低于3m/s时,不同火源位置时,火源上游沿程温度均随纵向风速增加逐渐降低,而下游沿程温度随纵向风...     

水喷淋控制下小室火灾的数值模拟研究

研究了水喷淋控制下对小室火灾发展过程的影响，结合一安装有水喷淋的实体小室，采用数值模拟方法进行了初步分析，设计了没有喷淋、0．1MPa喷淋控制和0．2MPa喷淋控制等三种工况。结果表明，水喷淋的启动，虽然可以控制火灾的发展，降低小室内的烟气温度，但也会增加烟气的生成量，使溢出的烟气增加。同时，水喷淋的压力增加，小室内的烟气温度继续下降，CO、炭黑以及水蒸气的生成量也会随之增加。这些都对大空间的人员安全疏散以及大空间整体的消防安全带来很大的影响。     

舰船火灾模拟舱相似模型分析与设计

介绍了舰船火灾研究的方法与发展趋势，并以某型3000t级舰船机舱为原型，根据相似理论建立了小尺度舰船火灾模拟实验舱的物理模型。根据物理模型的设置提出了建设多功能船舶火灾实验台的设计思路和实验方法，利用FDS3．0对模型与原型的火灾相似性进行了初步的数值模拟实验研究。结果表明，运用相似分析设计的模型实验舱在舰船机舱火灾模拟中是可行和有效的。     

基于Simtec 的巴黎圣母院火灾数值模拟

利用Simtec 软件模拟巴黎圣母院火灾的温度场、烟气浓度场和风流速度场。结果表明：尖塔内部出现明显的温度分区,尖塔顶部温度较低,尖塔中部以下温度较高;火源上方温度迅速达到900 ℃,然后在900~1 000 ℃上下波动,尖塔中部温度在560~720 ℃波动,十字形屋顶温度缓慢上升;火灾烟气首先充满整个尖塔,然后逐渐扩散至整个十字形屋顶;由于烟囱效应,尖塔中部的空气流速较大,形成长约15 m 的高速区域,而塔尖和塔底部空气流速较低。     

Fire detection using smoke and gas sensors

Fire detection systems located in aircraft cargo compartments are currently based only on smoke detectors. They generate about 200 false alarms per year for US registered aircraft. The number of false alarms is growing as more planes are outfitted with smoke detectors and air travel expands. Moreover, the survivability of an aircraft in a fire scenario depends on the early detection of the fire. A fire detection system is developed based on the simultaneous measurements of carbon monoxide, carbon dioxide, and smoke. The combination of the rates of rise of smoke and either carbon monoxide or carbon dioxide concentration provides a potential fire alarm algorithm to increase the reliability of aircraft smoke detectors, and to reduce the time to alarm. The fire detection system with the alarm algorithm detected fires that were not alarmed by smoke sensors, and alarmed in shorter times than smoke sensors operating alone.     

液氮及排烟共同作用扑灭电缆火灾有效性研究

城市地下综合管廊电缆火灾危险性极大。运用FDS软件模拟液氮和机械排烟共同作用、仅有机械排烟以及无液氮和机械排烟3 种工况下,综合管廊内部电缆火灾蔓延情况。分析火灾发生后综合管廊内部烟气蔓延及温度分布,发现液氮和机械排烟的共同作用能迅速扑灭火灾从而减小由于发生火灾造成严重后果的危险程度。分析不同的注氮速度和机械排烟速度对扑灭综合 管廊电缆火灾的影响,发现适当增加注氮速度和排烟速度有利于扑灭电缆火灾。     

管廊风速对细水雾系统灭火效果影响研究

建立等比例综合管廊数值模型,采用FDS模拟了通风风速为0、0.4、0.8、1.2 m/s下电缆舱着火工况的细水雾灭火效果,分析风速对灭火效果的影响以及纵向通风与细水雾共同作用下的烟气蔓延情况。结果表明,随着通风风速的增加,尽管管廊内部的含氧量增加,但火源及正上方温度下降,很大程度上减缓了火源竖向发展趋势。研究结果证明了高压细水雾灭火系统的有效性。城市综合管廊采用细水雾系统时,施加不高于1.2 m/s风速的通风气流对细水雾灭火更为有利。     

Effects of Air Inlet Configuration on Forced-Ventilation Enclosure Fires on a Naval Ship

The effects of air inlet configuration on pool fire behavior in a mechanically ventilated cabin were investigated. The closed cabin used was a model of a certain machinery cabin on a naval ship. Two air inlet configurations of one vent and two vents were taken into account together with five different elevations of air inlet. In one-vent cases, mass loss rate and gas temperature were lower and oxygen concentrations were higher than those of two-vent cases. With the increase of air inlet elevation, a sudden drop in average mass loss rate and peak temperature were found in the two-vent cases at the air inlet elevation of 1.56 m. In one-vent cases, a similar drop in average mass loss rate was found at the air inlet elevation of 0.88 m, while the peak temperature was almost unaffected by inlet elevation. According to temperature profiles and the characteristic parameter of the smoke layer stability, the formation of the smoke layer was destroyed by increasing the air inlet elevation or reducing the air inlets, and furthermore a more uniform distribution could be found. For the current cabin, the one-vent case with a lower air inlet elevation was recommended for smoke control, and the inlet should be set away from the essential equipment and the entrances of the cabin.     

飞机货舱典型可燃物燃烧火灾特征参数试验研究

摘 要：光电式火灾烟雾探测器是目前民用飞机货舱使用的主流火灾探测器,是保障飞机安全运行的关键,该探测器是基于烟雾颗粒对光的散射信号来进行报警的,但是由于空气中悬浮颗粒物（水蒸气或灰尘等）也具有散射效应,同样会触发火灾探测器发生报警,这种原理上的缺陷造成的误报情况时有发生。通过对飞机货舱典型燃烧物瓦楞纸片、榉木和棉绳的蓝光散射功率（表征为表面积浓度）、红外光散射功率（表征为体积浓度）和颗粒物索特平均粒径火灾特征参数进行分析,为复合探测器的研发优化火灾特征参数。结果表明：在常压条件下,蓝光和红外光对颗粒物浓度的变化有很好的响应,索特平均粒径可以区分火灾烟雾颗粒和非火灾烟雾颗粒,可以有效降低误报率。     

自动喷水灭火系统对地铁烟气特性的影响

以岛式地铁站台为研究对象,利用FDS 软件建立火灾数值模型,模拟计算有、无自动喷水灭火系统对地铁站台中部行李火灾烟气特性的影响。结果表明：有自动喷水灭火系统时,地铁站台烟气蔓延速度及烟气温度会得到抑制;自动喷水灭火系统对烟气中CO 质量浓度及烟气能见度影响不大;烟气中CO 质量浓度在火源附近区域变大,远离着火源区域变小;烟气能见度在火源附近区域会降低,远离火源区域会提高。