通风开口对轰燃影响的数值模拟

轰燃是建筑火灾中的一个重要的火现象 ,室内局部火的发展过程中 ,热烟气向火源基底辐射 ,在一定条件下会产生正反馈 ,导致热烟气温度和火源释放速率急剧增加 ,从而转变成遍及整个房间的大火。轰燃的产生与否受到很多因素的影响 ,尝试利用CFAST对轰燃现象进行数值模拟 ,讨论了不同的通风开口条件对轰燃发生时热烟气温度和热释放速率的影响。计算结果表明 ,当开口面积固定时 ,竖直开口比水平开口需要更大的火源释热速率。另外也指明了 ,多数情况下用CFAST对轰燃进行计算是可能的 。

我国建筑设计标准中通风开口尺度地域适用性分析

通风开口设计与自然通风和室内环境热舒适直接相关。目前,我国现行建筑通风开口尺度涉及的相关设计标准主要借鉴了早期台湾省及日本建筑法规等来确定,一直沿用至今。标准中的通风开口尺度未考虑气候差异性,全国采用统一赋值,该数值确定时重点考虑了是否满足换气次数的要求,较少关注对建筑热环境的影响,故开展了此项工作。首先,系统地回顾了我国通风开口设计标准的发展沿革及通风开口尺度的确定依据。并在此基础上,以多层住宅楼中间层某一南向单侧通风起居室作为典型案例,利用EnergyPlus软件模拟分析了通风开口尺度设计值在我国不同气候区6个代表性城市的适用性。研究结果表明,我国现行通风开口尺度设计标准能够满足建筑换气次数的要求,但较难满足夏季建筑室内环境热舒适性要求。为此,本研究进一步以案例建筑的换气次数、适应性热舒适指标为优化目标开展了关联研究,得到了各城市案例建筑通风开口面积与地板面积的最佳修正比值,使得室内不舒适百分比有所下降,其中成都地区最为显著。本研究为建立更加符合我国国情的建筑通风开口尺度设计提供了理论参考依据。

基于CFAST模拟研究通风开口比例对室内火灾的影响

为研究通风对室内火灾的影响,利用CFAST软件进行模拟。通过研究不同通风开口比例下的烟气层温度、烟气层界面高度、烟气层O_2体积分数和地面受到的热辐射变化规律,得出当通风开口全部关闭时,烟气导致的危险性最高;当通风开口全部开启时,火势和烟气导致的危险性最小;存在一个通风开口比例使火势最剧烈,高温和热辐射导致的危险性最高,但烟气导致的危险性不大。

通风开口位置对昆明地区居室自然通风气流组织影响分析

借助CFD软件分析昆明地区居室不同通风开口位置对建筑室内自然通风气流组织的影响,明确居室自然通风气流组织主要影响因素。基于模拟结论提出昆明地区住宅建筑自然通风气流组织优劣的判断依据,为昆明地区绿色住宅建筑室内自然通风舒适性评价提供参考。

基于风热耦合的亚热带地区中型体育馆开口模式研究

大空间建筑室内的温度环境通常是分层且不均匀的,亚热带地区变化的室内外环境温差影响着体育馆室内气流的可及性与稳定性。采用EnergyPlus的建筑能耗建模(BEM)与CFD相结合的模拟计算方法,对亚热带地区中型体育馆的温度边界条件进行分析与提取,并比较了4种开口组合模式在风热耦合环境下的自然通风效率。结果表明,亚热带地区中型体育馆的室内外温度环境在正温差、负温差之间相互交替,而自然通风效率与室内气流走向在不同的环境温差下都存在较大的差异;低侧窗与天窗组合而成的纵向开口模式在通风效率与气流稳定性上均有较好的表现,是更能适应亚热带地区风热耦合环境的一种开口组合模式。

通风状况对室内火灾过程影响的数值模拟

利用烟火运动场模型(FDS)模拟室内火灾过程,研究了通风开口大小对室内燃烧状况的影响,发现一定房门开度下,燃烧状况会发生周期性转换;利用线性拟合确定了房门处的最大质量流量mmax与通风因子AH间的比例系数。通过研究指出,房门突然打开后间歇出现的两次回燃现象,可能对进入房间灭火的人员构成严重威胁,在灭火实践中应该引起高度重视。

平开口式通风口的进气流量数值仿真

以电子控制器冷却管道为研究对象,通过计算流体力学(CFD)仿真方法,计算飞机不同状态下冷却管道流量,并与试飞数据对比,分析误差,调整模型和边界条件,直至可接受范围。进而,运用该方法,建立大涵道比涡扇发动机平开口式通风口的模型,计算高度、速度、迎角、侧滑角等飞行状态条件下,通风口进气流量随参数的变化规律。结果表明,高度和速度参数对通风口进气流量影响很大:相同速度下,通风口进气总流量随高度的增加而减小;相同高度下,通风口进气总流量随速度的增加而增加;迎角和侧滑角对通风口进气总流量影响较小,迎角从负迎角增加到正迎角,进入短舱内部的冷却气流流量呈现先升高后降低的现象,在迎角0°附近达到峰值;侧滑角的变化对通风口进气流量影响不大。

敦煌莫高窟洞窟自然通风实验研究

为了研究莫高窟洞窟内微气流的运动规律及形成原因,分别进行实验室模型试验及莫高窟现场测试.数据表明,引起洞窟内气体流动的动力是热压作用和风压作用共同产生的.当吹向窟门的东西风小于0.4 m/s时,洞窟内外温差超过5℃,随着温差增大,热压作用的控制力逐渐增强;当吹向窟门的东西风大于0.4 m/s,即使洞窟内外温差达到14℃,热压作用的控制力仍不明显,窟内风速较小.研究结果明确了引起洞窟内外空气交换的动力,及空气交换机理,为研究洞窟内保护环境打下理论基础.

公共建筑节能设计中外窗自然通风设计指标的简化与应用

针对公共建筑节能设计中外窗自然通风设计指标计算繁琐的问题入手,研究了有效通风换气面积与通风开口面积在建筑节能设计中存在的差异,提出了采用通风开口面积替代有效通风换气面积的观点,并给出了在不降低节能设计要求的条件下简化外窗通风设计的方法,为福建省等其他各省市编制公共建筑节能设计地方标准提供了参考。

通风工况下风力发电机舱火灾场景特性模拟

对风力发电机舱火灾场景特性的掌握是进行风电机舱火灾消防设计的前提。基于风力发电机舱火灾危险性和通风工况的分析,选取“侧送侧排式对角双开口”机舱通风模式,采用火灾动力学软件FDS 6.7.1对风力发电机舱油液泄漏火灾进行数值模拟,探索通风开口位置、环境风速和外界环境温度对风力发电机舱火灾场景特性的影响。结果表明:上下通风开口间距的减小会导致风力发电机舱内火灾烟气不易排出,机舱内平均温升速率与通风开口位置高度呈线性关系,通风开口距机舱顶和底面的最佳距离为0.6 m和0.8 m;环境风速的增加会抑制机舱右侧上通风开口处热烟气向外扩散和机舱左侧下通风开口处冷空气的流入,最终导致机舱内温度升高,机舱内平均温升速率与环境风速呈U型函数关系,环境风速为4 m/s左右时平均温升最低;外界环境温度对机舱火灾燃烧、烟气蔓延的影响较小。

置换通风模式下多元对流室内热与污染物输运

通过数值模拟的手段研究不同进出口布置方式对置换通风模式下混合对流开口腔内热质输运过程的影响,并且利用流函数、热函数和质函数深入研究与揭示开口腔内热与气态污染物的输运过程与机理,系统分析了不同控制参数对开口腔内的气体流动结构和热质输运能力的影响。结果表明不同的进出口布置方式在开口腔内热和污染物的输运及其室内扩散范围上展现了相反的双重效果:进出口布置在两侧的方式具有更大的热与污染物输运能力;进口在两侧底部,出口位于顶部的布置方式在开口腔内具有更小的热与污染物扩散半径。研究结果对室内热与污染物排放和控制以及电子器件冷却有一定的借鉴意义。