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。

基于正交试验和FDS的狭小面积高空间火灾烟气扩散规律研究

为提高狭小面积高空间场所的排烟效率,采用正交试验和火灾动力学模拟工具(FDS),对49组工况下的狭小面积高空间场所进行火灾模拟,研究其火灾危险性和烟气扩散规律。结果表明:场所面积和火源位置是影响火灾危险性的主要因素;烟气高度评价指标在评估火灾风险性时更敏感,应优先考虑;在相同时间下,场所面积为50 m^(2)的烟气高度明显低于200 m^(2);在进行狭小面积高空间场所的烟气扩散规律研究时,需综合考虑场所的功能和可燃物情况等因素。研究结果可为类似场所排烟系统优化设计提供参考。

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FDS的火源位置对高压电缆沟道火灾的影响研究

研究通过FDS数值模拟,设计一段两端非封闭的电缆沟道模型,模拟研究了火源位置因素对电缆火灾的火势、烟气蔓延情况和温度变化等的影响规律,并研究了自动喷水灭火系统对火灾的抑制作用。结果表明,电缆沟道火灾发生5.4 s后,烟气上升至沟道顶部形成顶棚射流。火灾过程中沟道内最高温度达1000℃左右,1.5 m高处的温度可达70℃。火源位置在高处时火焰蔓延速度更快,火源在底层时烟气流动的雷诺数更大,火源在沟道中间时燃烧更快。研究成果可为高压电缆沟道内的消防安全设计提供合理的技术支撑。

基于FDS的电点火器件制造车间火灾危险性研究

电点火器件生产存在产品危险度高、场所火灾风险大以及安全隐患认识片面等问题。以某民爆产品生产企业典型电点火器件制造车间为研究对象,利用FDS软件通过对其火灾危险性进行数值模拟分析,研究有风和无风两种条件下点火器件制造车间内发生火灾事故后火焰及烟气的蔓延规律以及温度、能见度、烟气层高度等参数的变化特征,并重点分析制造车间内火焰及烟气形成的高温对其他电点火器件的影响,据此确定火灾发生后的危险地点和相对安全的人员逃生路线。结果表明:相比于无风条件,有风条件下制造车间内火灾人员逃生时间缩短25~50 s;风存在与否对人员选择逃生路线有关键的影响,由于有风条件下火灾燃烧速度加快,烟气产生和扩散速度也增加,人员逃离速度要求更高,因此有、无风时人员应选择不同的逃生路线。

基于FDS大涡模拟的工业建筑喷射火模拟分析

为探究工业建筑中储罐喷射火的影响,根据工业火灾燃烧特性,采用数值模拟的方法对开放环境的喷射火灾进行模拟。首先利用FDS大涡模拟验证喷射火经验模型。然后利用FDS大涡模拟不同风速下某企业储罐喷射火焰的发展过程以及对相邻建筑的影响。对比不同火灾场景下的模拟结果,分析喷射火焰的变化和对相邻建筑造成的热辐射、温度的变化。结果表明,FDS大涡模拟与喷射火经验模型吻合,热辐射强度相对误差随着离泄露口距离增大而减小。随着风速的增大,喷射火受到的扰动增强,喷射火对沿喷射方向建筑的影响逐渐减弱,企业要加强对极端天气的防范和建筑间的合理布局。

基于FDS的某大型超市火灾分析

为研讨大型超市火灾烟气的发展流动规律,以天津市某大型超市为研究对象,使用FDS模拟软件,在超市火灾危险性较大的文具书籍区设置着火点,通过对发生火灾时超市内各测点的温度、烟气分布进行数值模拟分析研究,得出超市的烟气温度、CO浓度的分布规律及能见度变化,并提出了相应的人员疏散建议。

基于火灾模拟软件(FDS)的草原火灾蔓延规律数值分析

为了研究不同影响因素下草原火灾的蔓延规律,该文针对某一实际草场,首先利用火灾模拟软件FDS(fire dynamics simulator)建立其简化的草原火灾模型,并对影响计算精度的模型参数如网格密度、计算域高度、计算域尺寸的设定进行相关性分析;其次,基于相关性分析结果,对模型在不同风速下草原火灾的蔓延规律进行数值计算,将计算结果与野外试验结果进行比较,证明了模型的正确性;最后,对该模型在不同环境温度、不同坡度及不同可燃物含水率条件下草原火灾蔓延规律进行三维数值研究,分析比较各影响因素对草原火灾蔓延规律的影响,并给出了不同影响因素下火灾的热释放速率、燃烧速率等的变化规律,为制定有效的防火灭火措施提供理论依据。

基于FDS的大型原油储罐防火堤内池火灾的数值模拟

以某大型原油储备库为例,采用火灾模拟软件FDS对总罐容为106m3的大型原油浮顶罐的罐区防火堤内池火灾事故进行数值模拟.模拟对象为罐区消防救援最不利点处防火堤.燃烧模型采取了FDS设置固定热释放率的方式,热释放率设为1 500 kJ/m2.由模拟结果得出,火焰高度在55 m左右,临近罐壁表面最高温度为160℃左右.随着燃烧趋于稳定,并考虑大气气流的影响,防火堤内池火灾对临近储罐热辐射强度值稳定在25kW/m2左右.

建筑火灾烟气中CO迁移规律的FDS模拟

以T型"侧间-走廊"典型建筑火灾为模拟对象,分析烟气在走廊中的水平和垂直流动特征,并对火源房门高低、走廊端头启闭和多房门启闭等场景使用火灾模拟软件(FDS)进行了模拟和远距离房间CO浓度的迁移规律的分析。结果表明:烟气从火源房间经拱腹溢出在走廊中形成受限空间的顶棚射流;门檐高度决定了CO能够在走廊中的迁移量;烟气在走廊远距离封闭端头形成上部的热烟气层,中部回流层和下层的补气层;其中中部烟气回流层的高低、流速和CO浓度是影响临近非火源房间CO浓度的重要因素。走廊启闭和多房门火灾场景的模拟结果也进一步证明了CO的迁移规律。

FDS中非矩形边界隧道的自动建模

FDS(Fire Dynamics Simulator)作为一种高效的火灾模拟软件,在对非长方体隧道进行火灾模拟时有很大局限性。文章提出了一种用矩形方块来拟合圆弧墙或斜线墙的算法;通过编制可视化软件来自动生成FDS输入数据,解决了在FDS中对非矩形边界隧道的建模问题;最后给出了一个在FDS中对非矩形边界隧道火灾的数值模拟实例,验证了算法的可行性。

基于FDS的T型电缆隧道火灾探究

为了获取T型电缆隧道火灾参数,研究隧道内空气温度及火灾烟雾浓度随时间、空间的分布情况,利用FDS软件建立T型电缆隧道模型,对电缆隧道火灾进行全尺寸模拟。通过对模拟实验数据处理和分析,给出了电缆隧道发生火灾时烟气和氧气体积分数以及纵向温度的变化规律,为现实灭火救援以及火灾中逃生提供理论依据。

FDS与Pathfinder在建筑火灾与人员疏散中的应用

对FDS(Fire Dynamics Simulator)在建筑火灾中的应用进行分析和探讨,结合在高校宿舍火灾模拟计算中的经验,给出FDS应用中的建模、模拟计算、数据分析的一些方法和技巧。结合Pathfinder对人员疏散的模拟,给出了人员疏散对应的时间,并对FDS与Pathfinder在现代建筑火灾模拟与人员疏散方面的应用作了相关阐述。

基于FDS的滩海油气平台火灾风险分析

以滩海油气平台为研究对象,利用大涡模拟软件FDS,对油气传输区因管线油气泄漏引发的火灾事故进行数值模拟,分析火焰几何特性、温度与热辐射的空间分布,以临界值为评判标准确定危险区域范围。通过对比不同来风方向的火灾事故危险范围,探讨风向对火灾事故后果的影响程度。结果表明:无风情况下,热辐射是火灾后果的主导因素,50 mm泄漏孔径的喷射火在充分燃烧时火焰最高温度为1 500℃,喷射口15 m以内为危险区域;顺风风向对平台空间区域的危害程度最大。最后通过动态模拟分析结果提出风险控制措施。

FDS软件在大空间火灾风险评估中的应用

运用火灾场模拟软件FDS(fire dynamics simulator)4.06,并采用大涡模拟方法对一大空间实例——某大型储物仓库的火灾场景进行数值模拟研究,通过比较分析烟气蔓延及烟气温度分布情况,对该仓库的排烟系统进行了评估.模拟结果表明,FDS软件能够较好地预测大空间火灾的热流场分布及烟气蔓延情况,可以用于大空间火灾的模拟研究.对于大空间场所,由于烟气温度较低,自动喷水系统有时不能正常工作,因此在设定火灾场景时对自动喷水灭火系统失效的情况应予以考虑.另外,大空间火灾仅以烟气温度作为评估参数是不够的,还需要考察其他的参数,如能见度等.

不同火源功率对列车火灾影响的FDS模拟与分析

以某高速检测列车为背景,采用美国NIST开发的大涡模拟软件,对列车运行速度为40 km/h时10、15、20、25 MW四种火源功率对列车火灾的影响进行数值模拟与分析.计算结果表明列车火灾可以达到的最大火灾热释放速率为20 MW,火源功率在10～20 MW之间时,改变火源功率对列车内的温度和烟气浓度影响不大.在车厢外壁将有1 000℃左右的高温区,因此列车防火还要考虑外壁的隔热性能.

基于FDS的公共娱乐场所火灾分析

以广东省中山市檀岛西餐厅酒吧2005年"12.25"特大火灾为研究对象,利用FDS模拟软件对其进行火灾数值模拟,并且将改进方案与原火灾场景数据进行了对比分析,结果表明:在改进方案中,改用不燃物作为顶棚材料可有效抑制火灾;在酒吧内设置自动水喷淋系统也可对火灾起到控制作用。