建造过程中大型复杂船舶火灾危险性的模拟研究

为分析大型复杂船舶建造过程中的火灾危险性,保障施工过程中人员和设备的安全,以客滚船居住甲板为研究对象,基于火灾动力学模拟软件模拟其驾驶室和走道火灾工况,分析烟气能见度、温度和CO浓度的变化规律,确定可用安全疏散时间(ASET)。结果表明:驾驶室和走道火灾工况下烟气能见度随时间的增加而迅速降低,烟气温度和CO浓度随时间的增加而增加。对居住甲板火灾的可用安全疏散时间而言,能见度的影响最为关键;驾驶室和走道火灾工况下人员可用安全疏散时间的最小值分别为91.8和48.6s;火源位置和火灾规模对居住甲板的火灾危险性影响较为显著。建议在施工过程中严格控制火灾荷载,及时安装火灾探测报警器和灭火装置。研究结果可为大型复杂船舶火灾的危险性分析提供理论依据和技术支撑,进而提升船舶建造过程中的消防安全等级。

水喷雾作用下特高压换流变压器火灾上部空间温度研究

针对换流变压器火灾中换流变压器上方跨线受热后易发生断裂的现象,利用火灾动力学模拟软件(fire dynamics simulator,FDS),研究换流变压器发生火灾时,周边水喷雾系统对上部空间温度分布的影响。结果表明:处于围护结构中的换流变压器发生火灾时易形成贴壁火羽流,并在喷雾作用下在远离阀厅的位置形成另外的高温区域;变压器上油枕、套管等结构,影响了火灾发生时的羽流流场,进而阻碍了部分区域的温度演变,在模拟所得温度场情况下,线缆钢材温度已经超过其力学性能和机械性能失效的临界值,因此需要对相应位置处的结构提供保护、加强材料性能以及保证水喷雾系统的有效性,提升线缆在火灾中的可靠性,降低火灾次生灾害引起的损失。

变风量排烟系统对地下汽车库火灾疏散安全性的影响

目的研究变风量排烟系统对地下汽车库火灾的控制效果.方法采用火灾动力学软件FDS(Fire Dynamic Simulator)对某地下汽车库火灾进行数值模拟研究,对不同工况下的火灾释热速率和中央通道1.8 m高度处的平均温度、二氧化碳体积浓度以及人员疏散安全性进行了对比分析.结果与定风量排烟系统相比,变风量排烟系统对火场温度和火灾烟气有很好的控制效果,250s～350s时火灾释热速率有大幅下降,疏散出口安全性有所提高.结论对于该车库,300 s时将排烟量从30次/h换气次数增加到40次/h时,排烟效果最佳.

基于FDS的古建群落火灾蔓延规律数值分析

为探明影响木结构房屋之间火灾蔓延速度的因素,运用火灾动力学仿真软件(FDS)对木结构房屋之间的火灾蔓延过程进行三维数值模拟,得到房屋间距、风速、空气温度和木材含水率对火灾蔓延速度的影响,并给出不同影响因素下火灾的热释放速率、测点平均温度、平均升温速率等模拟结果。根据数值计算结果,得出不同的风速和房屋间距下平均升温速率的计算公式。研究表明,房屋间距和风速是影响火灾蔓延速度的2个主要因素,在防火设计中应重点考虑。

大型储煤堆场全封闭改造的消防安全评估研究

针对既有储煤堆场因环保需要进行全封闭改造,导致其占地面积过大等问题,运用消防安全评估的方法,参考相关案例,从防火隔离带、安全出口、消防设施等方面进行优化设计,并采用FDS数值模拟软件,着重对不同煤堆间火灾热辐射及钢结构的安全性进行分析验证。结果表明:宽度大于12m的防火隔离带可确保着火煤堆不会引燃相邻煤堆;除部分空间净高较低的火源正上方位置外,其他区域均未达到钢结构失效的临界温度。建议距离煤堆较近,净高较低的钢结构承重构件采取防火保护措施。评估结果可为同类案例提供参考。

木结构古建筑室内火灾发展的数值分析

消防安全是所有类型建筑中的重要问题,特别是在木结构古建筑中。在本文中,室内火灾实验是在一个高火灾荷载的木结构古建筑的全尺寸模型中进行,并通过烟气和火焰蔓延来探索火灾的增长及蔓延方式。使用FDS软件模拟不同火灾情景下火灾的发生发展过程,以研究火灾发展的影响因素,并预测木结构古建筑的火灾特征。结果表明,火源在大殿的角落和屋顶处易引起火灾蔓延;大殿内火灾荷载越多,火灾蔓延速度越快;木材的热解温度越低,发生轰燃时间越短。

基于FDS的外窗形式对建筑外立面火灾蔓延影响的模拟

为探讨火灾时建筑外窗形式对火灾蔓延的影响,本文以某可发性聚苯乙烯(EPS)外墙7层住宅建筑为对象,借助火灾动力学模拟软件(FDS),模拟了火灾时普通窗和飘窗等两种外窗形式的温度、CO浓度和蔓延速度,对比分析表明,与普通窗相比,飘窗对建筑外立面火灾蔓延有一定的阻碍作用,但有其局限性.

基于FDS的微重力条件下密闭舱细水雾灭火过程仿真分析

文章应用火灾动力学软件（FDS）对微重力条件下载人航天器密闭舱细水雾灭火过程进行仿真分析，得到了电缆火灾扑灭过程中舱内温度和CO 的分布规律。结果表明，一定倾斜角度喷射细水雾不但会促进烟雾的扩散，还会为燃烧增加新鲜空气，使扑灭过程趋于困难。分析认为，微重力环境中的细水雾灭火器喷雾粒径应控制在100～150 μm，且使用时应使喷雾方向与火灾面尽量趋于垂直。

水幕在隧道中灭火的数值模拟研究

利用CFD软件中的专用FDS软件对水幕在隧道产生火灾进行灭火模拟研究,模拟水幕对隧道中火灾产生的烟气流动速度、烟气浓度以及温度等特性参数的影响,模拟得到水幕能有效地减慢地下隧道中烟雾的扩散和降低烟雾的温度,为地下工事中的人员逃离提供有力的保证,为加强地下工事的防御提供了理论参考。

常用室内装饰材料燃烧的FDS模拟分析

为了获取室内装饰材料的火灾安全性,应用FDS火灾动力学仿真软件分别模拟了PVC(聚氯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)三种常用装饰材料的燃烧特性.模拟结果显示,PMMA材料初始燃烧速率最快,50s内近火源温度接近500℃,PS次之,PVC较为缓慢,但在500s内温度可达500℃以上;450s时PVC燃烧的过门热流量达到130kW,为三者最高;PVC材料初始产烟效果要弱于PMMA、PS两种材料,但70s后烟层高度下压趋势更为明显.模拟结果可以为室内消防设计及火灾现场人员的安全疏散提供参考依据.

考虑灾害实时扩散的室内火灾疏散路径选择模型

针对室内火灾中疏散路径的决策问题,基于改进蚁群算法提出考虑火灾实时扩散的最短路径选择模型.建立六边形栅格地图,使每次移动至相邻网格的时间均等,进而实现火灾扩散与人群疏散同步进行;借助火灾动力学软件(FDS)获得火灾扩散参数,分析疏散过程中火灾扩散对疏散路径的实时影响;对多种情景下的仿真算例进行求解,结果表明,所建立模型不但可解决"斜向穿墙"的问题,还可避免出现疏散路径盲目绕远或误入危险区域的不合理现象,并为智能应急疏散系统的研究提供有益参考.