火源深度对深井立式空间火灾烟气流动特性及火灾探测方式的影响分析

为掌握深井立式车库、深地矿井等深井立式空间内火灾烟气运动规律,进而对此类火灾进行预警,以某深井地下车库为原型,构建深井立式空间模型,通过数值模拟分析火源深度和热释放速率对深井立式空间火灾烟气流动特性的影响,并掌握温度场和速度场的变化规律。研究结果表明:当火源深度足够大时,由于向上的浮力和速度减小,烟气可能无法到达井口,火源位置越深,其上方热烟气温度越高;并且火源深度对烟气流动的影响存在临界值,即临界深度,当火源高于临界深度时,火源可以从深井出口外卷吸空气,当火源低于临界深度时,火源仅能从深井内部卷吸空气。研究结果可为深井立式空间火灾的预测预警提供科学参考。

不同宽高比下深井立式空间火灾烟气蔓延的数值模拟分析

为研究宽高比对深井立式空间火灾烟气蔓延的影响,以某深井立体车库为原型,建立7种不同宽高比的深井立式空间物理模型,分析不同宽高比下深井立式空间内的火灾烟气蔓延特性,研究井内烟气速度场和温度的变化规律。研究结果表明:随着宽高比的降低,烟气蔓延至井口的平均速度呈减小趋势,烟气充满深井的时间逐渐缩短;120 s前速度场整体较为规则,烟气竖向流速随着深井宽高比的减小整体呈减小趋势;存在1个临界宽高比,当火源位于深井底部时,井口处刚好只有热烟气的流出,模拟得到的临界宽高比位于0.3~0.36之间;在相同宽高比下,深井中心线上的温度随火源上方高度增加逐渐下降;深井中心线上相同高度处的温度随深井宽高比的减小而上升。研究结果可为深井立式空间的消防设计提供科学参考。

火源位置对深井火灾烟气流动影响的数值模拟

探究深井立式空间中不同火源位置对火灾严重程度的影响,构建深井立式空间模型,通过数值模拟法分析火源的热释放速率、火源与墙壁距离对深井立式空间火灾烟气流动、烟气温度和速度的影响。结果表明:在深井立式空间中,火羽流易受到墙壁限制。当火源向单侧墙壁靠近时,火羽流向近壁面倾斜。在同等条件下,火源越靠近单侧墙壁,火源正上方的烟气高度和温度越高,烟气向上流动速度越快。在模拟结果基础上使用公式拟合得到羽流温度与深度、火源距与墙壁距离的关系式。