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。     

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...     

喷头布置方式对综合管廊细水雾灭火的影响

选取两端开口的综合管廊,通过改变细水雾喷头喷雾方向、水平间距、数量,分有、无线缆槽的情况设置6种线缆火灾工况,采用FDS模拟火灾,分析热释放速率、温度、烟气密度随时间的变化情况,研究喷头布置方式对灭火效果的影响。结果表明:相同条件下,无线缆槽时细水雾控火效果更好;管廊安装有线缆槽时,侧向布置细水雾喷头对控火最有利,对于竖向布置的喷头,间距3 m控火效果优于间距2 m控火效果;无线缆槽时,不同喷头布置方式对细水雾控火效果影响差异较小,设计细水雾灭火系统时可适当增加喷头布置间距以降低成本、节省空间。     

喷头安装角度对综合管廊细水雾灭火的影响

为研究综合管廊火灾中喷头安装角度对细水雾灭火效果的影响,搭建实体火灾实验平台,利用FDS 模拟分析7 种喷头安装角度下细水雾对烟气温度和烟气层高度的影响。结果表明：侧喷无线槽工况火场温度下降得更快,降温效果更好;喷头安装角度≤50̊ 时,灭火时间少,灭火效果好,当喷头安装角度＞50̊时,灭火时间增加,灭火效果变差;喷头安装角度与平均温度降低值有一定的关系,但不呈线性关系,结合降温效果与烟气层高度,建议细水雾喷头安装角度为50̊ 。     

火源位置对地下综合管廊温度场影响研究

为了研究火源位置对城市综合管廊电缆舱火灾温度场分布的影响,建立了1:1.9小尺寸综合管廊模型,在管廊圆截面上进行0°、45°、90°和135°四种火源位置的地下综合管廊电缆舱火灾实验。结果表明,火源角度越大,质量损失速率越大,热释放速率越高;管廊顶棚下方最高温升与火源距顶棚的距离和无量纲释热速率有关,对实验数据进行整合分析,给出了与火源位置有关的管廊顶棚下方最高温升模型;烟气层厚度和火源与顶板之间的距离正相关,并验证了热电偶树温升判别法测量烟气层厚度的可行性;顶棚温度沿纵向呈指数规律衰减,且火源角度越大,衰减趋势越大。     

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。     

高压细水雾对城市地下管廊火灾的降温效果

为探究城市地下管廊火灾蔓延的有效控制方法,研究基于高压细水雾作用下的城市地下管廊火灾蔓延规律。建立尺寸为3.1 m×12.0 m×3.6 m的城市地下管廊模型,根据火源位置、喷头数量、平均粒径、喷头压力等的不同设置工况,研究高压细水雾的降温性能、粒径对降温效果的影响。研究结果表明,受地下管廊结构与壁面的影响,可燃物在燃烧时形成单侧燃烧并发生轰燃。高压细水雾喷头开启后轰燃次数减少,管廊内温度明显下降,燃烧时间缩短;雾滴粒径对高压细水雾的降温灭火性能起主要影响,粒径为100μm时降温效率最高。     

细水雾灭火系统在核电厂综合管廊中的应用

搭建了某核电厂综合管廊典型区域全尺寸试验模型,并在试验模型内设置了分区控制的高压细水雾灭火系统进行全尺寸灭火试验。设置长边区域、交叉区域的不同火灾工况,分析细水雾灭火系统在管廊不同区域灭火时的温度、热辐射以及烟气浓度的变化情况,研究高压细水雾灭火系统在该场所的灭火有效性。研究结果表明,高压细水雾灭火系统对于综合管廊不同区域内电缆火的抑制和扑灭效果良好。     

低压细水雾灭火系统在隧道火灾中的灭火性能研究

本文在云南省安楚公路芹菜塘1号隧道内开展了全尺寸现场模拟火灾实验,验证低压细水雾灭火系统在公路隧道火灾中的控火能力。实验证实,针对隧道中1m×2 m油池火、2 m×2 m油池火、4 m×4 m油池火,在隧道的通风良好的情况下,低压细水雾灭火系统开启后可以有效降低隧道内的环境温度以及火源周围CO浓度。     

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。     

双流体细水雾抑制熄灭油池火的实验研究

在3 m×3 m×3 m的受限空间内使用双流体细水雾喷头进行了灭油池火的有效性实验,实验所用的燃料试样为柴油,雾化气体为氮气.实验中使用热电偶测量火焰温度的变化,使用烟气成分分析仪测量气体组分体积分数的变化.实验结果表明:由于雾化气体的介入,双流体细水雾的灭火过程和灭火机理与单流体细水雾有所不同;双流体细水雾在一定的压力下存在最佳的灭火水流率,在此水流率下灭火时间最短.     

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。     

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。     

纵向风速对隧道细水雾灭火效果影响探讨

摘 要：为了探究细水雾和纵向通风共同作用下隧道内烟气运动情况,确定配置有细水雾灭火系统的隧道最佳通风策略。采用FDS建立了隧道细水雾数值模拟模型,分别计算了不同纵向风速情况下隧道内温度、有害气体浓度及辐射热通量的变化情况。结果表明：30 MW火灾规模下,烟气层在火源上风向15 m的喷雾区开始出现逐渐层降,烟气层下降至2 m以下;至300 s灭火结束时,上风向150 m内,烟气层全部下降至2 m以下。故火灾发生5 min后,人员疏散距离应大于150 m。对比相同通风风速下（1 m/s）细水雾施加前后辐射热通量变化情况得出,开启细水雾灭火系统25 s后,火源下游5 m处热辐射强度由6 kW/m2降至0。建议开启细水雾灭火系统时尽量保持隧道内1 m/s的通风风速。     

综合管廊燃气舱燃气泄漏模型实验研究

通过搭建管廊燃气泄漏实验台进行实验和数值模拟验证,对燃气在综合管廊内的泄漏扩散规律和燃气在管廊夹层中的积聚问题进行了分析研究。分析得出:用氖气代替燃气在空气中进行管廊燃气泄漏实验是可行的;泄漏的燃气在综合管廊内以波峰、波谷的方式向泄漏口两侧对称扩散;综合管廊在通风情况下,泄漏口至排风井处的燃气浓度先维持不变,之后随着时间的推移逐步降低;综合管廊通风时,管廊夹层不会出现燃气积聚的现象。     

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。     

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。     

细水雾幕优化及挡烟有效性模拟研究

为提高细水雾幕在挡烟方面的适用性,对传统细水雾喷头结构、喷嘴布局进行了优化。运用FDS对优化前后细水雾幕作用下走廊内烟气流动特性进行数值模拟。结果表明,喷头优化后,细水雾幕加剧了挡烟侧的空气环流,抑制CO向下游迁移,抑制效果优于普通水雾幕;下游温度比优化前大为降低,降温幅度达4℃左右;优化前后细水雾幕均无法隔断CO蔓延,但优化后的水雾幕能降低走廊下游的CO体积分数。     

综合管廊高压细水雾自动灭火系统设计探讨

近年来我国各城市各地区的综合管廊建设迅速发展,但是对于综合管廊自动灭火系统的选择和设计做法不一。结合四川省成都市环湖路综合管廊工程,对自动灭火系统的设计思路、基本方法、设计原则进行了分析,研究了气溶胶灭火系统、超细干粉灭火系统、细水雾灭火系统及高压细水雾灭火系统等在综合管廊中的适用性,对环湖路综合管廊这种典型综合管廊自动灭火系统设计进行了探讨,提出了综合管廊高压细水雾自动灭火系统的设计方案。