排烟口朝向与挡烟垂壁对地铁站台排烟效果的影响

为提高地铁站台的排烟效果,采用数值模拟方法,对地铁站不同排烟口朝向的机械排烟系统排烟效果进行分析,并进一步对比挡烟垂壁高度对排烟效果影响。研究结果表明:排烟口朝向不是影响烟气控制效果的主要因素,顶面排烟的排烟效果最佳,其总排热量是底面排烟的1.32倍,总排烟量是底面排烟的1.19倍;并通过分析3种排烟系统吸入烟气的方式和温度解释排烟效果产生差异的原因;增设挡烟垂壁可起到良好的控烟效果,当挡烟垂壁下沿高度分别降低至3.5,3.0,2.5 m时,顶面排烟,侧面排烟和底面排烟能够将烟气控制在起火防烟分区;挡烟垂壁与机械排烟系统具有协同作用,设置挡烟垂壁可以有效改善排烟效果,因此建议采用排烟管道顶面开口的排烟方式,并可通过设置一定高度的挡烟垂壁提高现有排烟系统的排烟效果。研究结果可为地铁站台排烟系统设计提供参考与借鉴。

直立式机械排烟临界排烟口高度

为改善地铁站台的排烟效果,提出了一种在排烟管道顶部上接风管的新型直立式机械排烟。通过数值模拟分析地铁站台火灾时采用直立式机械排烟的效果。结果表明:采用上接风管的直立式排烟相比于排烟管道顶面排烟具有明显优势,其排热量可增加14.51%;直立式排烟存在一个临界排烟口高度,当排烟口高度较低时无法排出顶棚下方的高温烟气,而当排烟口高度超过该临界高度后,受到顶棚的限制其排烟效果反而会下降;临界排烟口高度与排烟风速无关,但受排烟口边长的影响,且在临界高度时排烟口与顶棚间的距离近似等于排烟口边长的一半。

地下立交互通匝道集中排烟效果研究

针对两端连接主隧道的互通匝道火灾烟气控制问题,依托南京建宁西路曲线A匝道工程,借助数值模拟软件FDS,研究HRR为30 MW下纵向诱导风速、排烟口尺寸及火源位置对顶部集中排烟效果的影响。结果表明:火源位于匝道中部,诱导风速为1.0 m/s时恰好保证烟气不发生“跨区蔓延”,诱导风速为1.5 m/s、排烟量为150 m^(3)/s时,控烟效果更好;匝道内烟气蔓延范围随排烟口尺寸增大而减小,当排烟口长宽比为4、面积为6 m^(2)时,匝道内烟气控制效果较好,系统整体排烟效率大于98%;排烟口长宽比不变时,拱顶最高温度随排烟口面积增大而降低;排烟口面积不变时,拱顶最高温度随排烟口长宽比增大而升高。火源位于匝道上游或下游时,排烟风量至少需增大至210 m^(3)/s,诱导风速需作针对性优化。

隧道火灾重点排烟系统烟气控制效果及排烟效率研究

采用数值计算方法,考虑热释放速率、排烟量、排烟口间距、排烟口面积、尺寸比和隧道高度,研究隧道火灾重点排烟系统下烟气蔓延距离、温度分布、排烟口风速和排烟效率。结果表明:火灾烟气蔓延距离随排烟量的增大而缩短,隧道顶棚温度下降;在排烟量不变的条件下,更大的排烟口宽长比能够缩短烟气蔓延距离;而排烟口间距的变化对排烟效率影响不明显。基于研究结果,给出了5 MW和20 MW火源功率下的重点排烟系统排烟量和排烟口布置建议值。

双层隧道上层车道顶部单侧与双侧机械排烟的效果研究

为了探讨双层隧道上层车道顶部排烟时,单侧与双侧机械排烟对火灾烟气控制及蔓延的影响,采用FDS对某典型双层隧道在不同排烟控制模式下的烟气控制效果进行了对比研究。在说明模型合理性的基础上,对比分析了不同排烟风机开启模式下的烟气蔓延距离、排烟口处气体质量流率和温度变化规律。研究表明,开启隧道排烟道单侧风机和双侧风机时,排烟口处气体质量流率分布呈现不同规律,同时开启隧道两侧的排烟风机时烟气蔓延范围最小,是同等排烟量下只开启隧道下游一侧风机的47.8%~88.1%,且各排烟口处具有更低的平均温度,综合反映出同时开启隧道两侧的排烟风机具有更好的控烟效果。此外,探讨了在排烟道单侧和双侧排烟模式下隧道烟气蔓延范围随火源位置的变化规律。

海上油田放空气回收技术及其工艺应用研究

在油田开发试气中,使用火炬会造成能量浪费和严重的大气污染。为了解决这一问题,以某海上油田气井为研究背景,根据该地区某些井场的探评井放气情况,对各种已知的技术手段进行了比较,确定采用CNG技术来回收试开采过程中放出的气体。同时,对放空气回收进行了进一步的研究,最终得到了放空气回收的技术方案。经半年试采,取得了较好的效果,达到了采出气体全部回收的效果。

水下隧道排烟阀尺寸对侧向排烟系统烟气蔓延特性影响

为探究水下隧道侧向排烟阀尺寸对烟气蔓延特性的影响,依托苏震桃高速公路太湖隧道工程,采用理论分析与FDS数值模拟等方法,对水下隧道侧向排烟系统烟气蔓延特性展开分析。结果表明:随着排烟量的增加,侧向排烟阀变得越狭长,烟气控制效果越好,侧向排烟系统的排烟效率越高;随着排烟量的增大,每个排烟阀处的局部阻力损失有明显增加;并且随着排烟阀变得越来越狭长,排烟阀处局部阻力损失越小,最大能降低原有损失的15.6%。提出了排烟阀局部阻力与无量纲排烟量与无量纲排烟阀尺寸之间的拟合关系式。结合排烟效率分析结果,建议排烟阀尺寸(宽×高)选取4 m×1.5 m。

隧道火灾中重点排烟的排烟量及排烟口布置

排烟量和排烟口布置是隧道重点排烟中影响烟气控制效果的关键因素.采用数值模拟的方法研究不同火源功率及不同隧道宽度时火灾烟气的生成量,并依据烟气生成量研究不同排烟量、不同排烟口布置对隧道内烟气蔓延长度和排热效率的影响.研究结果表明,烟气的生成量与火源功率、隧道宽度以及烟气的蔓延长度密切相关.当前规范中推荐的排烟量难以达到《公路隧道通风设计细则》中建议的300 m的烟气控制目标.若以烟气的控制范围为排烟系统的设计目标,烟气的控制范围和排烟口的开启范围之间存在线性关系,设计中可依此优化排烟口的布置.

实验室核心区域火灾最佳通风口选择仿真

实验室发生火灾时室内设备和药品受高温影响,危险系数较大,且火灾面积较大时还易产生爆炸和有毒浓烟。利用仿真方法,设计实验室核心区域火灾最佳通风口选择方法。计算火灾发生时产生相应羽流运动的平均温度和最高温度。分析横向风对质点的影响,明确火源羽流歪斜位移和质量流率产生的改变值。考虑到羽流高度变化状态,得出顶部通风口烟气质量分数值与侧壁值的比较结果,分析烟气浓度变化情况,对通风口选择进行仿真。根据实验室顶部和侧壁通风口的室内烟气和气体含量可知,顶部通风口烟气排出后,烟气层升高,不会出现再次燃烧,有效降低了火灾的危险性。

水下变孔距定孔径分布二维排气开孔模式研究

水下排气产生的气泡尺度对隔声效果存在影响。针对水下气体排放过程中的动力学特点,根据单位面积流量相等设计准则,建立水下气体二维排放方程,得到水下气体二维排放装置开孔位置及几何参数的解析表达式。建立有限元模型,对均匀分布和变孔距定孔径分布2种开孔模式进行比较,通过循环水槽试验对排气效果进行验证。仿真计算和试验结果表明,变孔距定孔径分布模式能够有效控制气泡尺度参数分布,对增强气泡隔声效果更有利。

基于定孔距变孔径分布的水下二维排气开孔模式研究

水下排气产生的气泡尺度参数对隔声效果存在影响。本文针对水下气体排放过程中的动力学特点,根据单位面积流量相等设计准则,建立水下气体二维排放方程,得到水下气体二维排放装置开孔位置及几何参数的解析表达式。建立有限元模型,比较均匀分布和定孔距变孔径分布两种开孔模式,通过循环水槽试验对排气效果进行验证。仿真计算和试验结果表明,定孔距变孔径分布模式能够有效控制气泡尺度参数分布,对增强气泡隔声效果更有利。

体育馆类大空间建筑自然排烟设计研究

在Heskestad模型的基础上,构建自然排烟口设计面积的工程算式。并借用CFAST数值模拟软件验证设计方法的可靠性。模拟结果表明,根据自然排烟工程方法计算结果设置的自然排烟系统在设计时限内能够达到保护人员安全的目的;自然排烟工程方法在徐州市某体育馆工程实例的应用是成功的。

隧道火灾集中排烟模式下的排烟效率研究

排烟效率是衡量集中排烟火灾通风方案排烟效果的重要指标。为合理分析排烟效率的变化特性,结合某隧道集中排烟系统设计,借助CFD技术,对设置有排烟道的隧道进行了火灾烟气控制的模拟分析,研究了排烟阀开启个数、开口面积和设置间距对双向排烟和单向排烟两种集中排烟模式下不同排烟阀设置方案中总排烟效率和各个排烟阀的排烟效率的影响。结果表明,集中排烟模式可有效将火灾烟气排出隧道。当排烟阀对称开启时,双向排烟模式下,减少排烟阀开启个数,单个排烟阀的排烟效率升高,但总排烟效率降低;当开口面积较小时,增大面积,总排烟效率升高明显,继续增大开口面积时总排烟效率升高效果减弱;增大间距有利于隧道排烟。单向排烟模式下,当排烟阀开启个数较多或开口面积较大时,距离风机最远的排烟阀排烟效率降低,并出现烟流流出排烟道的现象,排烟阀失效,可考虑在非排烟侧开启少量排烟阀,增大间距,使总排烟效率升高。

风口非对称布置排烟隧道耦合烟控参数CFD寻优分析

以上海某长大越江公路隧道为背景,针对三个大尺度风口非对称布置在火源两侧的特殊情况,借助经模型实验验证的CFD模拟,详细分析多种纵向风速、排烟量组合下,风口风量分配、排烟温度、烟气水平扩散距离等物理量的变化。进一步提出热烟气水平扩散不超过火源附近3个风口范围以及排烟量最小的排烟优化设计思路。借助CFD模拟通过反复计算比较,得到不同火灾热释放速率、隧道坡度、坡向变化下优化耦合烟控参数,并将优化结果整理得到适用于工程应用的无量纲准则关联式。

烹饪油烟污染与处理技术探讨

为了降低油烟对环境的污染,分析了油烟中的主要污染物成分及油烟对人体健康的几种危害。讨论了五种油烟净化技术:惯性分离法、过滤分离法、液体洗涤法、静电沉积法、复合技术。分析了液体洗涤油烟净化技术的原理、水循环利用时对洗涤废液进行的油水分离,提出了采用流场分析喷淋,以了解其流场的特性。结果表明,采用液体洗涤法去除油烟效率高,安全可靠。

地下车库排烟口朝向对排烟效果的影响

为了比较开口朝向不同的3种排烟系统的排烟效果,以地下车库的一个防烟分区为例,建立FDS物理模型,对3种排烟系统进行数值模拟。通过对比3种排烟系统的流场和温度分布以及排热量和排烟效率,分析3种排烟系统的特点及排烟效果的差别。结果表明:从流场和温度分布来看,3种排烟系统的流场分布存在较大差异,温度分布却很相似;从排烟效率和排热量来看,排烟口向上的机械排烟系统相对于开口向下的系统,排烟效率要高4%左右,排热量要高10%左右;从排烟口高度不同时的排热量变化情况来看,开口向下的排烟系统,排热量随着排烟口高度的升高明显增加,而开口向上的排烟系统,排热量随着排烟口高度的升高变化不明显。对于向上开口的排烟系统,排烟口高度在4.5 m以下时,随着排烟口向上高度的增加,排烟效率在逐渐增加,但是在排烟口高度超过4.5 m后,由于排烟口太接近顶棚,排烟受到顶棚的干扰,排烟效率反而降低。

机械排烟系统优化设计数值模拟研究

本文以一超市建筑为例,运用火灾模拟软件FDS对排烟口位置、排烟口数量、排烟量、排烟口面积等对机械排烟效果的影响进行了研究。研究表明顶棚排烟优于侧壁排烟;排烟口应尽量远离疏散出口;排烟量达到一定数值之后,再增加排烟量,对排烟效果影响不大;增加排烟口数量,并合理分布其位置,可以得到良好的排烟效果。

基于SES的地铁环控通风节能技术

对地铁隧道通风系统从排热风机运行策略和中间风井取舍进行节能研究。以成都某地铁线路的设计方案为模型,基于VBA编程优化后的SES程序对不同运营时期、不同风量工况下地铁环控系统进行逐时模拟,通过分析不同时期土壤蓄热、列车运行模式和客流量等变化因素的影响,得到车站隧道排热风机各种工况下的节能运行策略及效果。计算结果表明,车站活塞井在初期、近期和远期主要表现为引进新风,远期进风量远大于排风量,环线线路具有特殊性。同时分析了中间风井对附近活塞风井空气流动影响和对隧道内壁面与空气温度的影响,并以温度为评价指标,从地铁环控通风系统的节能角度分析了中间风井的利与弊,得出可以取消中间风井的结论,为实际设计提供了理论依据。

排烟口布置方式对高层建筑火灾排烟效果的影响

高层建筑发生火灾时,烟气对人员的生命安全有着非常大的威胁,因此有效地控制烟气在建筑物内的扩散对于人员的逃生是非常重要的。通过高层建筑内烟气流动的数学模型,采用k-ε两方程三维紊流模型对高层建筑火灾时排烟口布置于走廊顶棚和走廊侧壁时的机械排烟进行模拟。结果表明,排烟口的布置方式不同对排烟效果的影响很大。排烟口置于顶棚时比排烟口置于侧壁时排烟效率高近10%,走廊内危险性低。在进行排烟设计时应优先考虑将排烟口设置在走廊顶部。

某大型场馆不同排烟方案的比较与分析

针对某大型体育场馆,基于FDS数值模拟,通过分析烟气层下降特征和温度场特征,研究排烟系统中排烟口位置、排烟口数量以及排烟口气流速度这三个主要参数对排烟效果的影响。结果表明,排烟口设置于顶棚位置,排烟效果较好;在总排烟面积一定的情况下,排烟口数量越多,排烟效果相对越好;对于排烟口气流速度,则需根据具体的场馆参数,找出最佳气流速度,从而实现最好的排烟效果。