隧道单侧集中排烟模式下烟气蔓延距离研究

为研究隧道火灾单侧集中排烟模式的烟气流动特性,采用缩尺寸模型试验研究了隧道温度分布和烟气蔓延距离。定量分析不同火源热释放速率及排烟量作用下单侧集中排烟模式隧道纵向温度的变化规律,并通过温度场判断不同火灾工况下的烟气蔓延距离,探究火源热释放速率、排烟量与烟气蔓延距离的数学模型。结果表明:在隧道单侧集中排烟模式下,温度场呈非对称分布,排烟风机侧烟气蔓延距离大于封闭侧;火源上、下游的烟气蔓延距离随火源热释放速率的增大而增大,随排烟量的增大而减小;通过理论分析,得到单侧集中排烟模式下火源上、下游烟气蔓延距离的预测模型。

城市火灾中飞火蔓延距离计算方法研究

飞火是城市火灾特别是城市震后火灾的重要蔓延方式之一,它可以使火灾在相距较远的离散可燃物之间进行跳跃式蔓延,从而增加了扑救难度,威胁扑救人员的安全。因此,对飞火蔓延现象的认识和飞火蔓延距离的计算是降低飞火危险性的前提。基于Baum-McCaffrey火焰羽流模型,重点研究在城市火灾羽流中球形飞火颗粒的上升行为和环境风影响下颗粒的蔓延过程,给出了计算飞火蔓延距离的方法和飞火颗粒在火焰羽流中能够上升的直径区间,并探讨了火灾热释放速率、环境风速和颗粒燃烧特性等因素对飞火蔓延距离的影响。

导线长度对过电流聚氯乙烯铜导线起火燃烧行为的影响

为深入研究导线长度对过电流聚氯乙烯铜导线起火燃烧及火蔓延行为的影响,利用电气火灾故障模拟装置模拟铜导线在不同长度下发生过电流故障,分析了导线长度对起火燃烧过程、火蔓延最大距离的影响,并通过视频影像堆栈技术分析了火蔓延速率。结果表明:当过电流值不变时,随着导线长度的延长,火蔓延最大距离呈现先增大再减小的趋势;对于研究中使用的2.5 mm^(2)多芯聚氯乙烯铜导线,过电流值不变,且导线长度在240 cm时,火蔓延距离最大,其中在200 A时,火焰会达到全线的燃烧;火蔓延速率在导线熔断瞬间向两侧蔓延时最快,随着远离熔断点未燃区可燃性气体浓度、温度的下降,火蔓延速率有下降的趋势,并且呈现较大的波动。

砂子基底正庚烷流淌火特性及传热分析

在砂子基底上进行了未点燃正庚烷的蔓延实验和点燃正庚烷的燃烧实验,研究砂子粒径对正庚烷蔓延和燃烧特性的影响。分析了蔓延距离、火焰前锋、燃烧速率,探究了传热过程对流淌火特性的影响。结果表明,由于砂子的吸附能力随着砂子粒径增大而减小,未点燃的正庚烷在蔓延阶段,其流淌蔓延距离和速度随着砂子粒径增大而增大,且小于无砂工况。随着砂子粒径的增大,正庚烷稳定燃烧阶段火焰前锋先增大后减小、稳定燃烧速率先减小后增大。传热分析表明,当砂子粒径从0.25 mm增大为4mm时,热传导反馈的减小是引起燃烧速率减小的主要原因;而当砂子粒径进一步增大为8 mm时,热辐射反馈的增大导致了燃烧速率的增大。最后得出砂子的吸附能力是影响蔓延阶段的主要因素,热反馈是影响稳定燃烧阶段的主要影响因素,0.25 mm细砂更适用于流淌火的阻挡扑灭。

实体模型的多分辨率中轴生成

针对模型降维的需要,提出一种实体模型的多分辨率中轴生成方法.首先根据模型的层次寻找模型中需要细化的部分,并据此对边界进行体素化;其次使用距离蔓延的方法计算多分辨率体素的距离;最后根据体素的距离计算出多分辨率的中轴体素.实验结果表明,该方法可以以低时间空间代价生成高质量的多分辨率中轴.

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。