无纵向通风曲线隧道和直线隧道火灾烟气特性数值模拟

基于数值模拟的方法,采用PyroSim软件搭建半径分别为250、300、400、500、600 m的曲线隧道模型及长度为130.8 m的直线模型,模拟隧道火灾发生后无纵向通风时的烟气运动,对比分析两种模型中心线上不同高度的烟气温度。模拟分析得到:火灾前期,直线模型中烟气蔓延时基本关于隧道中心线对称,而曲线模型中烟气运动时在上游偏向凹壁下游偏向凸壁;达到稳定状态时,直线模型中火源正上方温度高于曲线模型,无论近火源区还是远火源区,直线模型温度纵向分布关于火源位置均具有很好的对称性,而曲线模型中表现为近火源区波动较大,远火源区温度衰减梯度大于直线模型,1.6 m高度上游温度衰减梯度大于下游;提出曲线模型中顶棚温度纵向衰减指数模型。

基于空气幕与排烟系统的隧道火灾烟气控制研究

为研究隧道火灾时空气幕与排烟系统复合模式下的烟气蔓延规律,优化选择防排烟方式,以某越江隧道为研究对象,运用FDS数值模拟方法探究射流速度、排烟量和空气幕与排烟口间距对防排烟效果的影响。结果表明:空气幕与排烟口间距对射流特性与烟气蔓延有较强影响,间距为30 m的控烟效果最佳;空气幕与机械排烟复合作用的控烟效果远优于每个独立系统,可实现可靠挡烟和有效排烟;当火源功率20 MW时,随空气幕射流速度的增加挡烟效果有所增加,但射流速度不宜过大,取20~30 m/s;机械排烟对温度与可见度影响比空气幕作用效果显著,一定程度上增加排烟量可降低所需气幕射流速度;综合考虑防排烟的有效性和经济性,取射流速度为20 m/s、排烟量为100 m3/s为最优防排烟组合方式。

热老化对耐热聚乙烯热解性能的影响及寿命预测

对耐热聚乙烯分别进行90,110,120℃热氧老化处理,对试样进行红外谱图及热重分析。结果表明:老化后试样羰基吸收强度随着老化时间和温度的增加有增加的趋势。老化后试样产生很多小分子链,随着老化时间和温度的增加,试样最大分解速率增大,热稳定性下降,活化能降下。最后,根据热分析动力学,对常见温度下耐热聚乙烯使用寿命进行了预测,结果显示,使用温度对其寿命有显著影响。

基于正交模拟试验的隧道空气幕参数优化研究

以武汉市某隧道为研究对象,基于正交试验设计方案,文章采用FDS模拟软件进行数值计算,研究隧道发生火灾时空气幕参数变化对其防烟效果的影响,利用极差分析与方差分析得出各因素对防烟效果的显著程度,最终获得空气幕最优参数组合。结果表明:在隧道中设置空气幕控烟效果明显,对隧道人员疏散环境温度与可见度影响最大的为射流宽度,其次为射流角度;对空气幕防烟效率影响最大为射流宽度,其次为射流速度。通过对隧道人员疏散环境温度、可见度、空气幕防烟效率三个特性指标综合分析,火灾功率为20 MW时,隧道空气幕最优组合方案为射流速度30 m/s,射流角度20°,射流宽度0.4 m,气幕间距60 m。采用优化方案后,隧道人员疏散环境温度低于60℃,可见度高于20 m,防烟效率高达97%,满足火灾时人员疏散要求。