核动力装置安全壳内氢气扩散传播过程的三维非定常数值模拟

研究了对核能系统火灾安全具有重要意义的核动力装置安全壳内氢气的扩散传播过程，采用圆柱坐标下的三维非稳态数学模型研究了含阻挡物的半圆柱体密闭壳体下部氢气在浮力作用下的运动过程。     

微重力燃烧与空间飞行器内的防火灭火技术

总结了国际上微重力条件下燃烧科学的研究现状，论述了微重力条件下燃烧过程的基本特点以及微重力条件下的火灾特性。在此基础上，对空间飞行器的防火灭火技术进行了概念性探讨，其中着重阐述了在航天舱内采用阻燃气氛来抑制火灾发生的方法，并对国际上空间飞行器内的火灾探测和扑救技术的现状进行了讨论。     

核电厂封闭空间内火灾火源功率预测模型及其实验验证

针对核电厂防火设计中使用的火灾区域模型模拟软件CFAST(Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport)在火源模型方面的缺陷,提出耦合火源与热烟气层的热反馈相互作用的火源计算模型。为了验证新的火源功率计算模型的可靠性,基于核电厂保守性原则,分别进行了开放空间和封闭空间内横向四层电缆桥架电缆燃烧火灾实验。通过比较模型预测的火源功率和温度与实验测量值得到:相对于现有的区域模型软件的火源计算模型,新的火源功率计算模型使得整个火灾过程中火源的热释放速率预测精确度提高了11%;特别是在电缆火焰横向蔓延阶段,精确度提高了24.7%。更重要的是:因为区域模型软件CFAST火源计算模型忽略了烟气的热反馈作用,导致其基于开放空间火源热释放速率测量值计算的热烟气层温度小于实验测量值,该温度数据如用于防火设计将导致缺乏保守性;而修正后的火源计算模型通过耦合火源与热烟气层热反馈的相互作用,使得温度计算结果趋势性的大于实验测量值,使得预测结果趋于精确和保守。