基于Pyrosim的楼梯间火灾烟气数值模拟与分析

为分析老旧高层住宅楼在火灾场景下烟气的发展过程,以某高层住宅建筑为研究背景,通过Pyrosim软件建立火灾仿真模型,分析火灾场景下烟气在楼梯间的蔓延规律并通过开启不同楼梯间高度的窗户分析其对烟气排放的效果,对比不同楼梯间高度开窗烟气排放仿真模拟结果。结果发现:在烟气充满整个楼梯间的条件下,7层楼梯间开窗180 s时可达到3层楼梯间清晰;27层楼梯间开窗180 s时可达到6层楼梯间清晰;7层和27层楼梯间同时开窗180 s时可达到7层楼梯间清晰;在楼梯间最高处开窗180 s时可达到8层楼梯间清晰。综合楼梯间开窗排烟效果可知,楼梯间最高处开窗>中和面上、下同时开窗>中和面以上开窗>中和面以下开窗。

基于PyroSim的不同曲率弯曲隧道火灾特性研究

为探究弯曲隧道的火灾特性,研究曲率对弯曲隧道火灾烟气蔓延的影响规律,使用火灾动力学模拟软件PyroSim,对不同曲率弯曲隧道的临界风速、温度分布、烟气蔓延规律及顶棚温度衰减规律进行研究。结果表明:在同一火源功率和火源位置的情况下,临界风速与隧道曲率呈正相关性;由于壁面沿程阻力的特殊性,弯曲隧道内高温烟气在隧道内侧的传播速度更快,并且随着火灾持续时间增加,隧道两侧烟气传播速度的差距增大;火灾的顶棚温度衰减与曲率呈正相关,给出了曲率为0.6%、0.5%、0.3%、0.25%、0.14%的顶棚温度衰减预测模型。

基于PyroSim的飞机货舱火灾仿真模拟

以我国民航客机中最为常见的机型波音737-800型客机为例,参考美国联邦航空管理局(Federal Aviation Administration,FAA)的相关实验,通过仿真软件PyroSim对飞机在停靠过程中发生货舱火灾进行数值模拟,共分析不同装载率的货物燃烧、货舱门关闭、有风和存在危险的易燃易爆物品4种情况,得到货舱火灾的热释放速率和温度随时间变化情况。仿真结果符合实际,与相关实验数据相吻合,并对结果进行分析,提出一些关于飞机防火的建议,为机场消防站的布局和训练灭火、火灾报警器的设计等提供参考。

基于Pyrosim探究宿舍楼排烟系统在火灾中的作用

为了研究排烟系统在火灾中的作用,为宿舍楼的消防系统设计提供辅助依据,以某宿舍楼为例,利用Pyrosim对宿舍楼3种不同火灾工况进行了仿真模拟,分析了火灾过程中烟气的蔓延及温度、能见度、CO浓度的变化规律。模拟结果表明:走道排烟系统的设置对着火房间内火灾发展基本不影响;挡烟垂壁能有效控制烟气的蔓延,对降低2#疏散楼梯口的烟气温度和CO浓度作用明显;机械排烟的开启对1#楼梯的作用不明显,但能有效控制烟气向2#楼梯的扩散。

基于PyroSim的单向公路隧道局部抽烟设计与通风方案优化

针对单向公路隧道火灾情况,利用PyroSim建模和数值模拟软件,对2种不同的通风排烟方案展开了研究,分析了其对火灾扩散的影响和控制效果。分别对压入式纵向排烟和抽—压式排烟这2种通风模式进行了模拟对比。结果表明,与单纯压入式排烟相比,抽—压式排烟方式能更好地将火灾烟雾控制在火源附近50 m范围内,且除火源附近区域温度较高外,其他区域温升相对较小。而压入式排烟方案下的烟雾扩散范围最高超过250 m,广阔区域温度上升。这是因为在抽—压模式下,竖井抽风能有效抑制烟雾沿隧道横向扩散。通过对各项数据的定量分析可知,抽—压式排烟是2种方案中更优的通风控制方案。

基于Pyrosim和Pathfinder的高校实验楼火灾疏散安全性分析与优化

高校实验楼人员密集,电气设备较多,火灾风险性较高。为分析并优化高校实验楼火灾疏散安全性,以某高校实验楼为研究背景,建立建筑信息模型(BIM),导入Pyrosim与Pathfinder软件,建立火灾仿真模型与人员疏散仿真模型,分析火灾场景下烟气温度、CO浓度、能见度对人员疏散的影响,通过对比人员可用安全疏散时间与所需安全疏散时间,计算安全裕度,用于判断火灾疏散安全性是否合格,并根据火灾烟气变化与疏散人员拥堵数据,制定高校实验楼防火设计优化方案,对比防火设计优化前后火灾疏散仿真模拟结果。结果表明:实验楼第2层B楼梯口的安全裕度为25.7 s,存在安全风险,防火设计优化后该处的安全裕度提高至76.7 s,脱离了安全风险,且实验楼第1层、第3层、第4层、第5层的安全裕度比防火设计优化前分别提高了57.5、69.0、122.3、45.5 s,实验楼各楼层重点危险区域火灾疏散安全性均得到提升。该研究结果可为我国高校实验楼防火设计优化提供理论依据与参考。

基于PyroSim的老年公寓火灾烟气运动规律模拟

目的 对某高层老年公寓火灾烟气分布特征和人员疏散规律进行研究,科学地进行疏散路径决策,提高疏散效率,以减少老年公寓火灾造成的人员伤亡。方法 以苏州某高层老年公寓为研究对象,通过PyroSim软件进行火灾仿真模拟,分析火灾发生后温度、能见度、O2浓度、CO浓度和烟气层高度的变化规律。结果 火灾模拟考虑温度、能见度、O2和CO浓度、烟气层高度5个因素的人体耐受临界值,得到可用疏散时间为172 s;位于2层及以上楼层的老年人在134 s之前可通过3个楼梯间中的任意一个进行疏散,134 s到142 s之间可通过2、3号楼梯间进行疏散,142 s后只能通过3号楼梯间进行疏散。结论 得出老年公寓火灾燃烧产物的时空分布规律,计算出疏散时间,为老年公寓火灾疏散提供理论依据。

基于pyrosim的高校宿舍火灾模拟研究

高校是人口稠密的典型地区,易燃物种类多、密度大,是易燃易爆的高发地区,一旦发生火灾,不仅会造成人身安全、财产损失,而且会对社会造成恶劣的影响。本研究以某一高校宿舍为研究对象,通过实地勘察与测量,利用火灾数值模拟软件pyrosim对宿舍进行建立等尺寸模型,并在宿舍各层楼梯口处设置监测点,分别对烟气温度和CO浓度进行监测,对模拟结果进行分析,给出一些可行的逃生建议和预防措施。

基于PyroSim和Pathfinder的商业建筑共用楼梯间安全疏散研究

随着商业建筑的功能复合与大规模化发展,其安全疏散问题变得更加复杂,若没有合理的疏散设计,发生火灾时会造成严重后果。因此,商业建筑人员疏散问题成为当前亟待解决的重要课题。利用PyroSim和Pathfinder定量分析商业建筑可用安全疏散时间和所需安全疏散时间,得出不同火灾场景下人员疏散安全性。进一步对特定场景下共用楼梯间的安全疏散进行多工况模拟,提出增加其疏散宽度可满足特定火灾场景下的人员安全疏散要求。

基于Pyrosim的烟热训练室数值模拟研究

为保证消防员在烟热室中的训练安全,以重庆某消防烟热训练室为研究对象,通过Pyrosim软件设置A、B、C、D 4种场景对消防烟热训练室进行数值模拟。探究用烟热设备模拟局部火点的可行性,并重点研究金属网栅训练通道、逃生走廊发生火灾时,各逃生门的温度、能见度、烟气层高度和CO浓度随时间的变化情况,并得出疏散可用时间。结果表明:合理的热风机布局能模拟局部火点的烟气流动效果,可扩展烟热室的模拟火灾功能;在518m~3的主训练室中,20min内,6台15kW的热风机能将室温升至40℃,6台3kW的烟雾机可将能见度降低至2m;在金属网栅训练通道中发生火灾时,烟气层高度对疏散可用时间影响最大,安全疏散时间为40s;在疏散走廊发生火灾时,能见度对疏散可用时间影响最大,安全疏散时间为18s。同时给出不同疏散场景,逃生和灭火人员对出口的最优选择。

基于PyroSim的斜井结构对隧道烟气蔓延特性影响的研究

以大万山隧道为依托工程,基于PyroSim火灾模拟软件,探究自然排烟条件下斜井对火灾烟气蔓延特性的影响。通过模拟隧道火灾情景,分析了无纵向风时大万山隧道烟气蔓延规律及温度场、能见度分布情况,并设置无斜井隧道为对照组。结果表明,火灾发生时,受斜井浮力效应、风流密度等影响,烟气向斜井方向蔓延速度略高于火源对称位置烟气速度,但流经排烟口后速度、烟雾量显著降低,同时由于斜井的卷吸作用,大量热烟气汇集在排烟口中,使得周围区域形成涡流。斜井在隧道运营期间可以有效确保排烟效果,故研究斜井对隧道火灾烟气蔓延规律的影响对隧道火灾预防及应急处理具有深远意义。

基于pyrosim的原油池火灾模拟研究

使用火灾模拟软件pyrosim对原油池火灾进行数值模拟,对比某油田不同池直径原油池火灾的火焰中心温度、火焰高度的实验数据,研究不同的输入参数对于模拟结果的影响。结果发现,pyrosim对于火焰中心温度的模拟效果较好,对于火焰高度的模拟由于参数设置和软件自身的局限很难达到实验数据展示的效果。输入参数中池火直径对于火焰中心温度的影响较大,不同直径的池火灾呈现出直径越大火焰中心温度越高的规律;而环境参数中环境风速、环境温度对于火焰中心温度的模拟的有一定影响,而相对湿度对于模拟结果的影响较小。

基于PyroSim的高速动车火灾分析

以高速动车CRH2为研究对象,在高速动车内部不同位置设置不同的着火点,对发生火灾的车厢内部各处的温度、热释放速率以及烟雾浓度等进行数值分析研究,得出不同位置着火时的危害程度,从而为对列车加强火灾防护提供参考。

基于Pyrosim的宿舍楼火灾模拟分析

为研究不同火灾工况对宿舍楼火灾过程的影响,应用Pyrosim对某大学东六宿舍进行火灾动态模拟,对比分析了宿舍大楼所有门窗全开状态和着火房间窗户闭合、门在20 s后打开的状态下,宿舍楼各部分温度、烟气层高度、门窗热流量及烟气蔓延特点。Pyrosim模拟结果表明,在火灾爆发的前20 s内,火势发展与门窗开合状态无关。在火灾中后期,门窗全开状态下,着火房间的温度及热流量较低、烟气层离地的高度较高,着火房间上方的宿舍受烟气影响较为严重;而在着火房间窗户闭合、门在20 s后打开状态下,横向走廊及各层楼梯处受烟气影响较严重。

基于PyroSIM的火灾树木建模研究

通过对树木形态参数的研究,根据FDS的预、后处理的图形软件PyroSIM中建模的特点和FDS计算时对模型的要求,探究了一种适用于FDS火灾模拟软件的树木建模方法。将树木模型简化为树干和树冠两部分,并将树冠分为锥形、纺锤形和半球形三种,分别建立网格模型。

基于PyroSim的古建筑火灾蔓延规律分析

以某古建筑为研究对象,应用火灾动力学模拟软件PyroSim进行建模,分别设置7组不同的风速进行模拟,从CO、CO_2、关键位置的温度变化、能见度4个方面讨论,得到不同风速下的火灾蔓延规律,分别拟合得到风速与CO、CO_2之间的数学表达式。基于此,提出古建筑防火的措施建议。

基于PyroSim的矿井电气火灾仿真模拟

为探明矿井电气火灾的报警时间及火灾蔓延规律,采用PyroSim火灾仿真软件,以掘进巷道为例,构建模型,设置6种情况的火源分别进行数值模拟,对数值模拟监测数据进行分析处理,研究发现:矿井电气火灾时感温探测器报警温度时间约在4 min,此时火灾已经发展到轰燃阶段,以20%的烟雾浓度为临界值,4 min左右巷道内各点都可以达到该临界值。矿井电气火灾时探测器报警时间过晚,不利于人员疏散及火灾扑救,需研发出更适合的火灾探测器。

基于Pyrosim的航站楼火灾差异化喷淋系统仿真

民用机场航站楼净空高度大、纵深长,当发生火灾时,极易造成烟气积聚、人员伤亡。为了更精确地了解有无喷淋对航站楼火灾发展变化的影响,提出了使用Pyrosim火灾仿真软件,耦合火源点、喷淋、排烟、热电偶、等因素进行综合布局分析,建立航站楼火灾动力学模拟器(fire dynamics simulator,FDS)模型,并进行精细化仿真,计算得到有无喷淋系统情况下的烟气层高度、能见度、热辐射温度运行等关键指标。结果表明,仿真结果更真实、准确地推演航站楼火灾发展演化规律,能够更好地为火灾的应急预案的制定提供决策支持。

基于PyroSim模拟的大跨度、大空间仓库火灾扑救技战术研究

近年来,大跨度、大空间仓库火灾事故频发,消防部队在扑救此类火灾时面临着巨大的挑战。运用火灾PyroSim模拟软件,以某大跨度、大空间物流仓库为对象,建立物流仓库模型,应用FDS软件进行不同火灾场景的数值模拟,将火灾发展过程中温度变化、热辐射变化和烟气蔓延发展情况等因素与火灾扑救技战术相结合,分析采取不同火灾扑救技战术情况下温度-时间变化曲线、热辐射-时间变化曲线和能见度切片的数据,为消防部队在水枪阵地破拆排烟位置和选择内攻灭火时机提供一定的量化数据支撑。

基于PyroSim 的老年公寓火灾蔓延规律分析

为了优化我国老年人照料设施消防安全设计,减少火灾发生时人员伤亡数量,研究老年人照料设施火灾燃烧产物时空分布特征有其必要性。本文通过建立老年人公寓火灾模型,进行火灾模拟,分析其火灾燃烧产物时空分布特征以及对建筑内部环境的影响,并得到老年人可用安全疏散时间,为老年人照料设施消防安全设计提供科学依据。