基于FDS的风扇舱双油池火温度变化特征

航空发动机燃油泄漏形成的油池火威胁发动机运行和飞机安全,为描述风扇舱内油池火复杂的物理传播过程,开展双油池火温度变化特征的研究。首先,基于火灾动力学模拟软件(FDS)建立CFM56-7B发动机风扇舱物理计算模型;然后,比较Trent 800发动机风扇舱单油池火温度计算值与试验值,验证网格独立性;最后,借助探测器和切片分析舱内双油池火的发展过程和温度变化特征。结果表明:双油池火温度在舱内环向上经历增加和振荡准稳态2个变化阶段,其变化幅度与探测器和油池的间距相关;油池火向左偏斜现象导致左半边温度较高;火焰在轴向上经历火羽流上浮、火焰开始融合、融合扩大和完全融合等阶段。

基于FDS大型体育场馆火灾与疏散研究

大型体育场馆聚集人数多,人群密度高,一旦突发状况,大量人流的快速有效疏散成为首要安全问题。以某奥体中心项目为案例,分析大型体育场馆的平面布局、空间类型、功能分布特点、火灾防控的难点;利用FDS软件pyrosim,进行火灾动力学模拟,研究火灾发生后场内烟气温度、CO浓度、烟气的空间数值变化;依托Pathfinder对大型体育场馆人群密集空间进行逃生实景演练,给出有针对性的、有效的疏散优化建议与解决方案。

基于FDS的管廊电缆火灾动态风险评估研究

为解决管廊或管沟内的电缆敷设密度较大,发生火灾极易形成电力系统的连锁事故等问题,采用FDS仿真软件,综合考虑传感器、喷淋系统、通风系统和防火门等安全屏障不同响应情况构建管廊电缆火灾动态风险评估模型,并应用Arrhenius公式将数值仿真结果指标映射为电缆火灾风险值,进而绘制时变的电缆火灾风险曲线,探究火灾情景下管廊电缆风险动态评估及应急决策优化方案。研究结果表明:喷淋系统是管廊电缆火灾风险的最关键影响因素,喷淋系统的安装位置以及动作状态在很大程度上影响管廊电缆火灾风险。研究结果可为地下管廊电缆线路典型事故的预防、处理和恢复提供应用价值。

基于FDS准则的响应曲面设计预测能力比较

预测能力是实际应用工作者评价设计优劣的重要准则之一,一般地,通过方差散布图可以对一个固定球面上的设计预测能力进行比较和选择,但无法获得对整个设计区域上的比较结果。文章介绍了基于正交表的响应曲面设计(OACD)以及基于极小极大准则的改进设计(OACM),并应用全区域预测方差占比准则——FDS准则对这两类中心组合设计进行预测能力的比较。结果表明,在一个较小方差范围内,OACD得到的FDS结果要优于OACM,而对于大部分给定方差值,OACM的FDS结果要优于OACD。

基于FDS的飞机客舱内饰材料的参数优化研究

为了优化飞机客舱火灾数值模型并提高其模拟的精确度,采用火灾动力学三维模拟软件FDS(Fire Dynamics Simulator)建立全尺寸A320客舱火灾模型,通过对飞机客舱典型内饰材料热物理性参数的敏感性分析,探究这些参数对飞机客舱火灾动态模拟结果的影响程度。结果表明,飞机内饰材料的密度、比热系数、参考温度等参数都会对火灾的热释放速率(Heat Release Rate,HRR)和燃烧过程产生影响,在不同误差范围内的变化会导致热释放速率的增加或减少,其中参考温度的变化会导致热释放速率的峰值提前90 s到达。

Cooperative Rate Splitting Transmit Design for Full-Duplex-Enabled Multiple Multicast Communication Systems

This paper examines the performance of Full-Duplex Cooperative Rate Splitting(FD-CRS)with Simultaneous Wireless Information and Power Transfer(SWIPT)support in Multiple Input Single Output(MISO)networks.In a Rate Splitting Multiple Access(RSMA)multicast system with two local users and one remote user,the common data stream contains the needs of all users,and all users can decode the common data stream.Therefore,each user can receive some information that other users need,and local users with better channel conditions can use this information to further enhance the reception reliability and data rate of users with poor channel quality.Even using Cell-Center-Users(CCUs)as a cooperative relay to assist the transmission of common data can improve the average system speed.To maximize the minimum achievable rate,we optimize the beamforming vector of Base Station(BS),the common streamsplitting vector,the cooperative distributed beamvector and the strong user transmission power under the power budget constraints of BS and relay devices and the service quality requirements constraints of users.Since the whole problem is not convex,we cannot solve it directly.Therefore,we propose a low complexity algorithm based on Successive Convex Approximation(SCA)technology to find the optimal solution to the problemunder consideration.The simulation results show that FD C-RSMA has better gain andmore powerful than FD C-NOMA,HD C-RSMA,RSMA and NOMA.

AZ31B镁合金FDS连接工艺与性能分析

镁合金材料是密排六方结构,常温下可开动的滑移系较少,加工性能较低,容易产生脆性断裂。以AZ31B镁合金挤压板材为例,采用FDS连接工艺进行连接实验,通过优化关键工艺参数如转速、压力、扭矩等,改善连接成形性。参数优化后,连接成形性得到了显著改善,包络面无裂纹,连接剪切强度达到4.9 kN以上。研究了镁合金AZ31B材料FDS连接剪切拉伸过程,分析了两次峰值力的形成原因。

基于FDS的甲醇罐区池火灾事故后果模拟研究

大容量的甲醇罐区在化工生产项目中往往以危险化学品重大危险源的形式存在,是防灭火的重点目标。为了有效选取最佳灭火位置、科学应急处置,通过池火灾模型分析与计算,确定在常年风向一定时,无风、平均风速、中等风速和最大风速四种情况下甲醇储罐区池火灾热辐射强度和范围。文章以徐州某化工厂甲醇罐区为例,利用FDS软件构建火灾模型,分析不同热辐射强度对周围设施的破坏情况,完成热辐射演化三维仿真效果,为最佳灭火位置设置提供建议。

基于FDS的双洞单向隧道火灾温度变化及烟气扩散分析

为应对隧道火情的发生,避免不必要的人员伤亡和财产损失,分析隧道内温度变化和烟气蔓延特性,选择合适纵向风速和烟气蔓延控制方案具有重要的研究价值。为此,采用PyroSim软件,建立公路隧道模型进行FDS数值模拟。模拟最大热释放功率为20 MW的火灾,在三种不同的纵向通风强度下,观测烟气的逆流长度,确定3.5 m/s为此次模拟的临界风速;在三种不同的纵向风下,依据发生火灾时隧道内温度场变化和烟气的扩散蔓延特点,以及人员的疏散和火灾救援影响;模拟隧道烟气控制方案时,为不让烟气通过横通道蔓延至辅隧道中影响人员疏散,确定合适的主辅隧道的纵向通风强度起着十分重要的作用。

基于FD6288设计的经济型无刷电机驱动器

无刷电机是大多数机器人主要动力来源,而配套的无刷电机驱动器也成为决定机器人成本的关键部件。市面上应用于机器人无刷电机驱动器的主流硬件方案为德州仪器的DRV8301驱动方案,该器件由于庞大的需求量而一直处于高昂的价格,针对此问题,基于STM32嵌入式控制系统,采用国产FD6288驱动IC配合INA240电流采样芯片低成本硬件驱动方案。电机的控制方式采用场定向控制(FOC)算法。通过AD (Altium Design)对选定的器件设计原理图和PCB,并焊接元器件,通过示波器检测功能板输出波形的稳定性。驱动软件使用Keil IDE编写,通过串口将代码无刷电机驱动驱动电机过程中的各相关键数据打印到上位机,通过数据分析驱动器控制及电机的响应能力,进而调整对应的参数。驱动器电路板调试结果证明提出的驱动方案能使无刷电机稳定运行,为机器人无刷电机驱动器提供一个可行的方案。

基于FDS的地铁站多场景火灾仿真研究

伴随着地铁作为重要交通工具在世界各地得到了广泛应用,地铁运营的安全问题也逐渐引起人们的关注。本研究分别建立地铁站站厅层和站台层火灾模型,通过采集烟气扩散、温度、一氧化碳浓度和能见度变化情况,研究不同火灾场景的火灾变化特点。研究发现,站厅层火灾的烟气扩散对站台层几乎不产生显著影响,并且站台层各项指标数值变化不明显;相反,站台层发生火灾,大量火灾烟气会沿扶梯和楼梯迅速向上扩散,使得烟气在站厅层大量沉积,扩大站厅层的火灾产物指标的风险程度,不利于人员疏散。

基于OBE理念及FD-QM标准的线上线下混合式教学法在《医学免疫学》课程教学中的应用

高等教育是科技第一生产力、创新第一动力、人才第一资源的重要结合点,特别是医学高等教育人才培养质量,关乎着民生健康和社会进步。然而,大部分高校《医学免疫学》教学模式仍是“填鸭式”教学,学生培养质量不令人满意。因此,探索有效提高高等教育《医学免疫学》教学模式意义重大。本研究通过聚焦国内外先进教学理念和方法,基于OBE教育理念和FD-QW课程质量标准,充分结合线上线下课程资源,开展混合式教学模式在医学本科专业基础课程《医学免疫学》中的应用,并开展随机对照试验,对比传统教学组与混合式教学组的教学质量效果差异,探究科学、高效的新型高等教育人才培养模式。通过实践,混合式教学组的教学质量效果整体明显好于传统教学组。5大实施路径,可为高等教育《医学免疫学》教学模式提供参考性建议。

FD-SOI器件中PMOS源漏区外延层形貌改善研究

阐述FD-SOI器件中SiGe-RSD形貌不规则是导致Si Cap层被金属扎穿的原因。针对这一问题,对SiGe-RSD的制备工艺进行逐层(L1/L2/L3)优化,最终制备出形貌规则、表面平整的样品。随后的接触通孔工艺环节Si Cap层未被扎穿,形成良好的合金,器件PMOSFET的性能也得到明显提升。

基于CFAST和FDS的舰船舱室火灾蔓延特性对比研究

为了研究舰船舱室火灾蔓延规律并分析不同理论模型的适用性,分别基于双区域模型的CFAST软件和大涡模拟的FDS软件构建了舱段火灾场景模型,开展了舱室火灾数值模拟,详细分析了火灾温度分布规律和烟气蔓延特性,进而对2种数值方法的求解差异和适用性进行分析。结果表明,CFAST计算效率高但无法考虑物体真实燃烧反应,同时对于远源场烟气的垂直流动模拟较差,适用于多工况单层舱室火灾特性快速预报,可用于船舶消防系统的初步设计;FDS采用数值方法直接求解受火灾浮力驱动的低马赫数流动的Navier-Stokes方程,计算精度高,但效率较低,适用于船舶详细设计阶段的消防系统设计和人员疏散方案制定。

基于FD-TODIM的混杂空战多目标动态威胁评估

针对传统空战态势威胁评估存在“状态失衡”以及难以体现决策者个体行为差异的问题,首先针对空战过程中多时刻态势信息,提出基于变权理论的态势权重解析方法,并结合基于正态累积分布生成时间序列权重的算法,解决属性参数与权值动态匹配的问题。其次,基于混杂态势信息,综合考虑飞行员有限理性和个体行为存在差异的特点,提出基于模糊动态交互式多准则决策(fuzzy dynamic interactive multi-criteria decision-making,FD-TODIM)算法的混杂空战多目标威胁评估方法。最后,进行了仿真验证和分析。仿真结果表明,该模型可充分挖掘历史信息影响,有效融合多个时刻混杂空战态势的混杂信息,并根据不同飞行员个体差异,生成具有实际意义的空战威胁态势评估结果。

FD-609清洗剂在陶瓷过滤机中的应用研究

通过一种新型清洗剂FD-609进行陶瓷过滤板清洗试验,试验结果表明:该新药剂配制浓度为7.2%左右时清洗效果和成本与硝酸相当。FD-609清洗剂可以代替硝酸作为陶瓷过滤板清洗剂,解决硝酸在生产过程带来的安全隐患,实现安全环保生产,值得在矿山推广应用。

基于BIM模型与FDS的老旧活动中心火灾数值模拟

为探究火灾发生时CO浓度、能见度、火场温度等火灾参数的时变特性.以某老旧活动中心为例,通过Revit软件构筑该建筑物理模型,利用火灾动力学(Fire Dynamics Simulator,FDS)软件Pyrosim对3种火灾工况开展数值模拟计算.研究结果表明:窗户开启比窗户关闭在火灾CO浓度、能见度、温度到达临界时间至少分别降低41.3%、11.8%、16.3%;打开楼梯间附近窗户比打开火源处窗户能有效降低危害,该研究成果可为后续火情预防应急管理提供相应的防范措施及对策建议.

基于HNAC⁃FD的高速公路网应急疏导措施效用评估

为安全有效地疏散突发事件造成的高速公路网拥堵,评估不同应急疏导措施的效用,首先,分析突发事件下高速公路网拥堵传播消散规律,基于提出的高速公路节点容纳能力(HNAC),结合基本图(FD)模型,建立HNAC-FD消散计算模型;然后,根据疏散案例交通流数据,使用Vissim软件搭建仿真模型,仿真分析不同疏导措施对疏散交通流速度的影响,并利用Logistic速密模型计算路网各个区段的交通流状态;最后,根据高速公路网突发事件案例,设计不同疏导措施方案,并通过HNAC-FD模型计算拥堵消散时间,从事件影响消散时间和拥堵队列车辆平均行程时间,评估不同疏导方案的效用。结果表明:疏导措施会延迟事件影响消散,但能提升疏散交通流的速度,减少拥堵队列的车辆平均行程时间,且组合方案的疏散效果与单一措施差别不显著;可逆车道具有最佳疏散效果。

“FD工艺”对酱香型白酒堆积过程的影响

为探究酱香型白酒酿造堆积过程中酒醅堆各位点发酵状态及细菌群落结构的变化规律,将“FD工艺”应用于酱香型白酒第二轮次酒生产堆积发酵过程,对堆积过程中的酒醅理化因子和细菌群落变化进行探索和研究。结果表明:相较于传统酒醅堆积发酵而言,“FD工艺”处理后的酒醅酸度能够有效降低,酸度下降了1.72 mmol/10 g,同时能有效控制酒醅中水分含量,使水分含量保持在±0.8%;“FD工艺”能有效促进淀粉转化(增加转化了0.76%),同时酒醅中还原糖含量也增加(增长了0.46%);酒醅细菌群落Shannon指数、Sobs指数和Ace指数显著(P<0.05)增加;“FD工艺”处理后的酒醅微生物属分类水平的丰富度和多样性明显增加,有利于好氧菌属如芽孢杆菌属Bacillus、高温放线菌属Thermoactinomyces等微生物生长。综上,“FD工艺”能改善堆积发酵过程中酒醅发酵不均的情况,酒醅细菌群落丰富度和多样性均明显增加,有利于优势好氧及耐高温细菌群落的生长。

FD-602清洗剂清洗陶瓷过滤机生产试验及清洗水回用浮选试验

在湖北大冶铜绿山矿铜精矿陶瓷过滤机上开展了清洗剂FD-602与硝酸清洗滤板的对比试验,结果表明,FD-602清洗陶瓷滤板后滤板表面干净、过滤时滤饼吸附均匀;FD-602和硝酸清洗陶瓷过滤机时,滤饼平均产量分别为6.63 t/h和5.85 t/h,滤饼平均水分分别为11.21%和11.58%,清洗剂单耗分别为0.16 kg/t滤饼和1.78 kg/t滤饼,清洗剂成本分别为6.4元/t滤饼和5.696元/t滤饼。FD-602作清洗剂的清洗水与生活水按1∶5配制的回用水用于浮选,对浮选指标无明显影响。