卷烟制丝车间可燃物燃烧特性实验与火灾模拟

为了研究大空间卷烟制丝车间可燃物的燃烧特性、火灾增长特点及对安全疏散和钢结构屋顶的影响．进行了着火温度实验、燃烧失重实验和燃烧蔓延实验，用性能化消防设计的方法、运用FDS火灾模拟软件对某大型标准制丝车间进行火灾模拟．结果表明：制丝车间典型可燃物烟叶、烟梗、成品烟丝和输送带的着火温度分别为310，230，240和370℃；燃烧失重速率为1．7～3．1g／（m^2·S；）火焰水平蔓延速率为1～2．3cm／min；制丝工艺的热释放速率为41．1～98．0kw／m^2；制丝工艺火灾模型为慢速发展的t^2火；可用的安全疏散时间为2000s，能够满足人员安全疏散要求；起火后2400s内不会危及钢结构屋顶的结构安全．     

线性热流下可燃物着火时间的积分法预测

为了准确快速地预测可燃物的着火时间,根据积分方法的思想,推导了预测固体可燃物受线性变化热流作用的着火时间公式.采用PDE数值方法修正了该着火时间公式,并引入着火的表面温度判据,预测了泡桐,椿木,榆木和刺槐等4种木材在不同线性增长热流条件下的着火时间.这些着火时间和其他文献提供的实验数据进行了比较.结果表明:采用PDE修正后的积分模型在计算线性变化热流条件下,固体材料表面的温度变化,具有较高的精度.当热流增长率小于0.567 9 kW/(m~2·s)时,公式和实验得出的木材着火时间之间的误差一般在5%左右.     

含吹拔空间的高层建筑火灾烟气流动数值模拟

研究设有吹拔空间的高层建筑烟气流动及火灾蔓延特征,分析其对防火分区和安全疏散的影响。采用性能化消防设计的方法对某设有74.65 m、55.95 m双吹拔空间的一类高层建筑建立火灾发展模型、设计火灾场景、用CFD火灾模拟软件进行数值模拟。结果表明该建筑利用吹拔空间自然排烟时各火灾场景均能满足各层人员疏散的性能指标,在吹拔空间四周环廊上设置挡烟垂壁影响烟气的顺畅排出,缩短了危险来临时间,增大了火灾的危害性。提出吹拔空间式建筑宜利用烟囱效应优先采用自然排烟方式,烟气控制宜疏堵结合,以疏导为主的设计理念。     

变热流条件下木材点燃临界判据的实验研究

对无点火源条件下4种木材在一系列变热流情况下的点燃特性进行了实验研究,实验结果近似地给出了点燃试样的临界热流变化率,采用传热模型计算了木材点燃时的平均表面温度,在实验数据及理论计算的基础上提出了变热流条件下木材点燃的复合判据,并通过小尺寸轰燃实验中的计算点燃时间与实验数据的比较进行了初步的验证。     

大能束数蒙特卡洛热辐射计算的CUDA并行算法

研究了基于CUDA（Compute unified device architecture）技术的蒙特卡洛热辐射计算算法.以油池火的火焰辐射计算为例,采用计算能力值为1.1,1.2,2.1的3种GPU为硬件,探讨了CUDA在蒙特卡洛热辐射计算中的效率.研究发现,当计算采用的线程数为最大值,线程块数为MP个数的整数倍,GPU的计算能力值较大时,计算速度可以得到较大的提升.经过优化后,在计算500万个能束数时,采用计算能力值为1.1,1.2,2.1的GPU运行时间只需0.44,0.167和0.084s,分别比单个CPU的运行时间快了62,167和333倍.结果证明对蒙特卡洛法进行CU-DA并行化改进,在保证计算精度的同时可以极大地提高计算效率.     

大空间卷烟制丝车间烟气控制性能化设计

为分析某大空间卷烟制丝车间(长203.9 m,宽72 m,高16.7 m)防排烟设计效果,对其典型可燃物进行实体火灾实验,得到其热释放速率为41.1~98.0 kW/m2,确定其火灾模型为慢速发展的t2火.然后用性能化消防设计的方法、运用FDS火灾模拟软件对其进行数值模拟,结果显示在不同火灾场景下火灾发展到2 400 s时车间2 m高度以下烟气温度、CO浓度均能满足人员生命安全的性能指标,而能见度指标在2 000 s之后低于10 m.多台风机同时排烟是导致烟气较快弥漫的主要因素,高大空间工业建筑设计机械排烟系统时宜划分防烟分区,并考虑分时段分区域启动,划分防烟分区的挡烟垂壁高度不宜小于0.7 m.     

超细干粉气固两相流在水平直管中的流动特性研究

摘 要：采用Fluent软件,利用欧拉多相流模型模拟了粒径为18m的超细干粉灭火剂在直径8 cm的水平直管内喷射时的沿程阻力、横截面上流速及干粉体积分数分布特点。结果表明,在流速为25~150 m/s和超细干粉体积分数为5%~15%时,水平直管的沿程阻力与流速呈二次函数关系,与干粉的体积分数呈一次函数关系,阻力值为0.003 28~0.259 81 MPa/m。受管壁摩擦力影响,两相流在管道横截面上的流速呈现中间快四周慢的分布特点,而固体颗粒体积分数对流速的影响可以忽略。横截面上速度分布不同所产生的气相曳力导致超细干粉体积分数呈环状分布,气相曳力与初始速度有关,与干粉体积分数无关。流速低于70 m/s时超细干粉呈月牙状分布,管道下部贴近管壁位置体积分数最高,超过此流速时,超细干粉在横截面上0.8r~0.9r范围体积分数最高,呈环状分布,贴近管壁位置体积分数最低,流速大于70 m/s可有效抑制超细干粉沉降。     

卷烟制丝工艺主要可燃物火灾特性实验研究

对卷烟厂制丝生产线上主要可燃物烟叶、烟梗、成品烟丝和输送带等进行火灾特性的实验研究，测量了其着火温度、燃烧失重速率、氧指数、火焰水平蔓延速率等指标。在实验的基础上，确定制丝工艺主要可燃物烟梗、烟叶、烟丝和输送带的着火温度分别为310、230、240和370 ℃，制丝工艺的热释放速率为41．1～98．0kW／m^2，制丝工艺火灾模型为慢速发展的t^2火，为计算机模拟制丝车间火灾提供了基础参数。