网格划分及开口处计算区域延展对FDS模拟结果的影响

结合具体算例,引入相关性分析方法对FDS应用中出现的网格独立性问题进行了量化研究,就火源区、羽流区和烟气层区对网格密度敏感性的差别进行了讨论,并且分析了开口处计算区域设置对计算结果的影响。随着网格密度的增大,不同计算结果之间的相关性值不断增大至0.99以上,且火源区的相关性值受网格密度影响最大,浮力羽流区次之,烟气层区最小。不延展计算区域和延展计算区域情况下的计算结果的相关性值较低,而不同计算区域延展范围下的计算结果之间的相关性均较高。结果表明,相关性值可以用来衡量计算结果的网格独立性。火源区、浮力羽流区、烟气层区对于网格密度的敏感程度依次递减,加密火源区在控制计算时间的同时可以有效提高计算精度。计算区域设置对于建筑开口处的烟气溢流和补气情况将产生重要影响,进而将影响到建筑内部的热流场,将开口处的计算区域适当向外延展,是保证计算结果精确度的有效手段。

热烟测试方法的若干工程应用及讨论

对热烟测试方法作了较系统的分析,结合两个工程的应用情况说明是一种了解烟气流动状况的方法。指出热烟测试方法仍需要进一步完善,如发烟装置和示踪烟气的选择、示踪烟气产生及注入流量的确定、火源与烟气对建筑物可能损害的防护等,并对如何处理这些问题进行了讨论,以期望热烟测试方法在重要建筑火灾安全评估中发挥更大的作用。

基于图像亮度统计分析火焰高度特征

火焰高度是燃烧火焰的一个重要参数,它影响火焰的传播及辐射特性,而火焰高度特征包括平均火焰高度和脉动频率两个方面.基于Matlab视频图像分析,提出了通过统计火焰图像时间序列中各位置处出现亮点的概率和火焰中心线上的亮点个数,来提取火焰的平均高度和脉动频率的方法.开展了0.5 m×0.5 m、0.7 m×0.7 m和0.8 m×0.8 m三组方形油盘火试验,利用该方法获得了它们的平均火焰高度和脉动频率,并和Heskestad模型、Pagni模型、Bejan模型和Cetegen模型的理论预测值进行了对比,结果表明,该方法得出的平均火焰高度和火焰脉动频率均与理论预测值比较接近.

纵向风对通道火灾烟气竖向分层特性的影响

研究了纵向风对通道火灾热分层和烟颗粒分层特性的影响.纵向风可能使通道内的分层流出现Kelvin-Helmholtz流动不稳定性,并导致烟颗粒向下部空间扩散;当纵向风较大时,烟气层的热分层稳定性被破坏,导致烟颗粒与冷空气出现强烈掺混,烟颗粒层显著变厚.通道火灾的热分层和烟颗粒分层特性与Froude数或Richardson数关联紧密.实验初步得到了出现Kelvin-Helmholtz流动不稳定和热分层不稳定的临界条件.

基于层次分析法的城中村区域火灾风险评估模型

基于层次分析法从火灾的危险程度、居住区的基本特征、火灾控制能力三个方面对城中村区域火灾影响因素进行研究,获得典型风险参数数值和典型风险参数权重大小,建立城中村区域火灾风险的分析评价模型。用Matlab软件编制城中村区域火灾风险的分析评价程序,并应用该软件对某典型城中村进行火灾风险分析。

基于图像相关性提取的火焰振荡频率

振荡频率是燃烧火焰的一个重要基本参数,利用Matlab图像分析工具,分析了连续火焰图像序列的相关性,并对图像相关系数随时间的变化过程进行快速傅里叶变换,从而提取出火焰的振荡频率.采用该方法分析实验获得的0.7 m×0.7 m油盘火焰的视频图像,得出火焰的振荡频率为1.80 Hz,Pagni公式的理论预测值为1.71 Hz,两者比较接近.另外,研究发现同一图像序列中红、绿、蓝3个颜色分量的图像相关性系数差别较大,但它们的变化频率一致,表明采用该方法分析得到的振荡频率值不受颜色分量选择的影响.

矩形油池火羽流中心线的温度分布

开展了不同火源形状因子(1≤s≤3)的较大功率矩形油池火实验,测量了燃料的质量损失速率,借助编制的图像分析程序处理实验视频得到了连续火焰最大高度(Lc)和火焰最大高度(Lm).将Hasemi羽流中心线温度修正模型的理论预测值和实验值进行了对比,结果表明,随着s的增大,Hasem i理论模型预测值呈现增大的趋势,s=1时,理论预测值和实验值比较接近,两者无明显差异性;s=1.33和s=3时,理论预测值和实验值的变化趋势一致,但两者的总体偏差超过5%.

西藏低压环境对油池火火焰形状的影响

通过拉萨和合肥两地开展相同尺寸的甲醇和汽油油池火燃烧实验,研究了两地油池火燃烧特性参数的不同,分析低氧低压条件对于燃烧特性参数的影响机理.研究发现,在燃料类型和尺寸相同的情况下,燃料在拉萨的失重速率比合肥慢,产生的CO浓度更高;采用火焰图像分析对两地火焰图像进行处理,发现相同小尺寸的油盘燃料燃烧,拉萨火焰面积比合肥要大,火焰宽度比合肥要窄,平均火焰高度比合肥要高;通过实验数据拟合出适合在高原低氧低压环境下的平均火焰高度公式.

西藏高原环境下油池火的燃烧速率和振荡频率

通过拉萨和合肥两地开展相同尺寸的甲醇油池火燃烧实验,研究了高原油池火燃烧特性参数与平原的不同以及具体的影响机制.研究发现,在燃料类型和燃烧尺寸相同的情况下,燃料在拉萨的质量燃烧速率比合肥慢;基于火焰图像分析,用MATLAB编程对两地火焰图像进行处理,确定了在相同尺寸的油盘下,由于受低氧低压条件的影响,拉萨火焰面积比合肥要大,火焰高度比合肥要高,在拉萨火焰振荡频率比合肥要快;通过实验数据拟合出适合高原低氧低压环境下的火焰振荡频率公式.

低温烟气层高度的一种新计算方法及实验验证

通过采用类内方差函数衡量阈值分界效果,发展一种新的烟气层高度计算方法.该方法首先计算不同可能温度阈值对应的烟气层和空间层之间的类内方差函数,以分类效果最好(对应类内方差最小)的温度阈值作为烟气层高度的分界判据.通过在某大空间实验厅开展全尺寸烟气沉降实验,比较了烟气温升较低时该方法和其他方法的计算结果.研究结果表明,该方法完全基于客观数据,保证了阈值选取的最优化,在烟气温升较低时具有明显优势,计算得到的烟气层高度变化曲线能更合理、有效地反映整个烟气层沉降过程以及火源熄灭后的烟气回升过程.

水浴保护对甲醇池火燃烧速率的影响

试验研究了水浴对不同尺寸甲醇池火燃烧速率的影响。燃烧盘与水浴盆均为正方形。结果:在水浴条件下,在稳定燃烧阶段的池火燃烧速率曲线比较平滑;在快速上升阶段,池火燃烧速率与油池尺寸及有无水浴关系不大;在下降阶段,有水浴的条件下,燃烧时间有所延长;在稳定阶段,有水浴时燃烧速率小于无水浴时,一般不超过10%。

受限空间内水平风作用下热分层流流场结构的POD分析

对不同水平剪切强度下受限空间内热分层流的流场进行了PIV测量。应用特征正交分解(POD)方法分析了受限空间内热分层流的流场结构。结果表明,没有水平强迫气流时,低阶POD模态占总能量的比重较高,表明水平方向的宏观流动为主流运动;水平强迫剪切气流会造成能量向高阶POD模态耗散转移。而且,水平强迫剪切气流造成不同阶数的POD模态中竖向动能与水平方向动能的比值均比没有水平强迫气流时高,表明水平强迫剪切气流降低热分层流的稳定性并促进竖向质量交换。

城市消防物联网监测系统

目前,消防管理存在消防重点单位数量众多而消防警力不足的矛盾。消防物联网系统的引入,将对消防设备进行远程监控、排查故障并预警,缓解警力不足的情况。因此,设计了一种消防物联网监测系统架构,分析了系统给不同用户带来的功能特性。消防物联网系统的全面推广,将大力提升消防管理的信息化水平。

多种气压条件下甲醇池火燃烧特性的实验研究

通过自行研制的低氧低压模拟试验箱开展了小尺寸甲醇油池火燃烧实验,研究了在多种气压条件(40kpa、45kpa、55kpa、65kpa、75kpa、85kpa、100kpa)下的油池火燃烧特性参数的差异。实验发现,一定情况下,甲醇燃烧速率随着气压的升高而升高,呈现幂函数关系;火焰高度和火焰面积从低压开始先随着气压值的升高而升高,当达到一定的气压值后就会随着气压值的升高而降低;随着气压升高,羽流中心温度下降的幅度变缓。

社会主义人际关系学的有益探索——评《人际关系学概论》

陕西人民出版社出版的姚平同志的《人际关系学概论》,在社会主义人际关系学研究方面的可贵开拓,受到学术界的关注和广大读者的欢迎。这的确是一件令人高兴的事情。

通道火灾时横向排烟对烟气层化特性的影响研究

在通道试验模型中开展了横向排烟试验,对不同火源功率下,通道内烟气层界面的形态特征、烟气层最高温升以及烟气水平流动速度随排烟速度的变化情况进行了研究。结果表明:通道内的烟气在排烟速率较小时能够维持很好的层化,随着排烟速率增大,烟气层与空气之间的掺混加剧,且靠近通道端部开口处的掺混程度强于远处。归一化的烟气层最高温升和烟气水平流动速度均随排烟速率呈幂指数衰减规律。靠近通道端部开口处的最高温升和水平流动速度衰减得更快;靠近通道端部开口处与远离通道端部开口处的烟气流动速度差异随排烟速率增大而增大。