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。

应用FDS软件对零售店铺火灾的数值模拟(英文)

客运总站等大空间建筑物中的小零售店铺通常会堆放许多可燃物。在此类建筑中都安装用于整个大厅的机械排烟系统似乎不太可行。因此,在店铺中建造了包括水喷淋以及排烟等主动式消防系统的屋顶,着火时挡板将落下封闭店铺。此时应关注在封闭的小空间内发生轰燃的可能性。如果店铺没有完全封闭,烟气可能会扩散到店铺以外的空间。文中用火灾场模拟软件FDS3.1模拟了消防系统启动前店铺内的火灾环境。模拟的结果将有助于评估制定的消防安全条例以及相关的设计参数。研究结果证实了如果着火的店铺没有完全封闭,更大的烟气羽流将会在店铺以外的大空间中形成。此外,文中还对控制店铺火灾用的排烟系统及水喷淋系统的性能进行了评估。

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。

基于FDS和元胞自动机动态耦合的火灾疏散模型

为研究火灾场景下温度、烟气和CO浓度等灾害因子对疏散的影响,建立基于FDS和元胞自动机动态耦合的火灾疏散模型。将FDS的网格和元胞自动机的元胞一一对应,将由FDS运行得到的灾害数据通过Python等技术手段实时加载到元胞中,使灾害数据持续影响行人转移概率,从而实现灾害和疏散的动态耦合。以单层教学楼作为仿真场景进行模拟分析,对火源位置和热释放速率等因素进行讨论,得出这些因素对行人疏散进程的影响规律;将模型与传统软件和同类方案进行对比。研究表明,火灾导致的高温和烟气会影响行人对疏散路径和安全出口的选择;热释放速率越大,行人越早处于危险状态,同时处于危险状态的行人也越多。该模型相比传统疏散软件不仅能考虑火灾产生的致灾因子对行人疏散的动态影响,还能确定行人最早处于危险状态的位置和时间,并用可视化的方式表现出来。

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。

基于FDS的办公楼火灾数值模拟分析

针对烟气在多层建筑中的蔓延情况进行研究。利用FDS软件,对某三层办公楼进行火灾数值模拟。依据最不利原则,针对自然排烟时单室开窗和不开窗两种情况,各设置三个火源位置在不同楼层的工况进行模拟与分析,对着火房间和走廊的温度以及二氧化碳、一氧化碳和氧气浓度等多个方面进行观测,与人能承受的“忍耐值”进行比较,提出最佳逃生的安全时间和保证人员安全的疏散路径。

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的船舶货物转运通道火灾模拟研究

为明确船舶货物转运通道内火灾的蔓延特性,利用FDS(Fire Dynamic Simulator)火灾模拟软件建立某船货物转运通道数值仿真模型并进行模拟仿真。根据仿真结果分析该通道内发生火灾时烟气的扩散情况,研究该区域温度及能见度的变化规律,获得通道内温度及能见度超出人员承受范围的时间。研究结果可为船舶发生火灾后人员疏散策略及消防预案的制定提供指导和理论依据。

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。

高校宿舍走廊宽度对火灾烟气流动性影响的数值模拟

利用FDS数值模拟软件,建立不同走廊宽度的三组全尺寸高校宿舍标准层模型,对其进行火灾动态模拟,主要测量了火灾过程中的烟气温度、CO浓度、能见度、烟气层的高度和烟气中CO_(2)浓度等参数,并对模拟结果进行了分析.结果表明:火灾发生后,烟气在短时间内开始聚集,迅速向走道两端开始蔓延,出现在走道两端烟气中各参数值高于中间区域的现象;不同走廊宽度对烟气层高、CO_(2)浓度的影响不大;在能见度和温度方面,走廊越宽,能见度越大,烟气温度越低;在CO浓度方面,在相同高度处,走廊越宽,CO浓度反而越大.综合这些因素,在新建宿舍时,建议走廊宽度选取为1.8m.

基于FDS的地下空间增强体验式火灾逃生VR系统

为增强虚拟现实(VR)技术在地下空间火灾逃生训练中的应用,从仿真和硬件设计2方面展开研究,开发配备基于火灾动态模拟(FDS)热感单元的逃生VR系统。通过PyroSim软件模拟地下空间火灾过程,并将模拟结果作为系统数据来源;通过Unity二次开发,创建增加热感单元的场景交互火灾逃生视景,以模拟火灾现场高温环境,真实展现火灾场景。试验人员通过系统可充分体验真实的火灾烟气和高温情况,从视觉和热感2方面感受火灾环境。结果表明:精细的火焰和烟气视景模拟以及外部热感单元会对试验人员产生较大刺激感,影响其对逃生路线的选择;试验人员均在70 s内完成逃生,达到逃生训练目标。

人员密集型建筑火灾与人员疏散安全性模拟分析

人员密集型建筑一旦发生火灾后果十分严重。在发生建筑火灾后,居民能够尽快完成疏散是降低人员伤亡的重要保障。以武汉某人员密集型建筑作为研究对象,采用FDS软件模拟建筑火灾的发展过程,结合PathFinder软件模拟居民在此火灾场景下的疏散行为,并通过Togawa模型验证了模拟的结果,通过对比可用安全疏散时间(ASET)与必需安全疏散时间(RSET)分析该建筑的火灾疏散安全性。结果表明,该建筑火灾疏散安全性能不足,必须采取增设紧急出口等合理措施来提高疏散安全性。

低真空隧道列车车厢内部火灾乘客疏散方案

为探究真空管道运输系统内列车火灾的人员疏散问题及烟气蔓延规律,运用火灾模拟软件(FDS)及人员仿真疏散软件Pathfinder,以低真空隧道内由5节车厢构成的高速列车车厢火灾时乘客疏散为研究对象,综合比较10种疏散方案中疏散时间、烟气蔓延程度及CO体积分数,得到乘客最佳疏散方案,并设计救援车对接高速列车车门的辅助疏散方式。结果表明:当着火车厢的乘客疏散至相邻车厢时,乘客的最佳疏散方式为靠近门口的2排乘客与靠近火源的1排乘客同时离开,随后按照与火源的距离由近到远逐排撤离。若采用救援车辅助疏散,当火灾发生在车厢1、车厢2或车厢3时,救援车到达后完成全车乘客疏散的总用时分别为533、586和376 s;车厢1发生火灾时,门1的利用时间为200 s;车厢2发生火灾时,门1的利用时间为145 s;当车厢3发生火灾时,2个门的利用率较为均衡。因此,在实际疏散时,可以采用语音播报的形式引导乘客充分利用好2个车门,以节约疏散时间。

基于大型场所的FDS数值模拟分析

使用FDS软件模拟了大型娱乐场所中发生火灾时烟气流动的三种情况,分别讨论了有无水喷淋作用,排烟措施及防烟分隔情况下的烟气蔓延情况,结果表明大涡模拟FDS可以用来预测大尺度较复杂结构中的烟气流动,能够清楚地显示流动情况。

基于A*算法的深部地下空间火灾疏散路径动态规划

为了考虑地下空间火灾发生和发展的动态性,结合温度、CO体积分数等各类人体生理耐受性指标随着时间的变化,基于A*算法建立了一种能够考虑火灾场景演化的地下空间逃生疏散路径动态规划方法.采用Pathfinder软件、A*算法、蚁群算法分别对虚拟小尺寸模型和某地铁车站足尺模型进行逃生路径规划并对比分析,验证了A*算法在逃生疏散路径规划方面的高效性和可靠性.通过建立火灾场景关键指标的时程数据库,并根据人体耐受性指标限值识别可逃生区域,然后进行不同时刻火灾逃生场景的动态重构,采用A*算法对重构后的场景进行逃生疏散路径识别,实现了地下空间火灾疏散路径的动态规划.利用上述方法,基于某深埋地铁车站,根据火灾模拟软件提取的特定区域处温度、CO体积分数的时程数据,实时判断最优疏散路线及需要尽快撤离的区域,并给出了最大容许逃生疏散时间.该方法克服了传统静态路径规划的局限性,可为深地空间火灾疏散路径的实时动态规划和消防救援应急策略的制定提供依据.

基于火灾动力学模拟的古建筑火灾探测器布置研究

为尽快发现和控制火灾,使古建筑的消防投资更经济有效,需进行试验研究。但古建筑不能进行现场试验,通过基于火灾动力学的场模拟软件FDS5.0,以山西圣母殿为例,建立物理模型,模拟火灾发生、发展过程,得出火灾烟气蔓延过程中浓度和温度随时间变化的不同分布。通过对模拟结果分析,对圣母殿中感烟和感温2种火灾探测器进行合理有效的布置,经过数据检验,在最短时间内报警系统有效报警。结果分析表明:不论着火点在建筑的什么位置,只要合理的设置和组合火灾探测设备,就能在第一时间发现火情。证明了软件模拟的方法对古建筑消防设施设置方式的可行性。

大空间火灾烟气流动的动态显示研究

讨论了火灾烟气流动过程的计算机动态模拟方法。利用Ｄｅｌｐｈｉ可视化编程工具，建立了一个融区域模拟计算和计算机动态显示于一体的火灾发展的模拟软件，并以中国科技大学的大空间建筑火灾实验厅为对象，对典型火灾羽流及烟气层的发展过程进行了动态显示。

东西高速公路隧道火灾逃生模拟分析

隧道内发生火灾是不可避免的,该文利用FDS(Fire Dynamics Simulator)软件,模拟了隧道内发生火灾时洞内温度、能见度、热辐射强度以及随时间蔓延、扩散的情况,为火灾逃生分析提供了理论依据,并提出了减少火灾灾害的措施。