基于FDS的甲醇罐区池火灾事故后果模拟研究

大容量的甲醇罐区在化工生产项目中往往以危险化学品重大危险源的形式存在,是防灭火的重点目标。为了有效选取最佳灭火位置、科学应急处置,通过池火灾模型分析与计算,确定在常年风向一定时,无风、平均风速、中等风速和最大风速四种情况下甲醇储罐区池火灾热辐射强度和范围。文章以徐州某化工厂甲醇罐区为例,利用FDS软件构建火灾模型,分析不同热辐射强度对周围设施的破坏情况,完成热辐射演化三维仿真效果,为最佳灭火位置设置提供建议。

基于FDS大型体育场馆火灾与疏散研究

大型体育场馆聚集人数多,人群密度高,一旦突发状况,大量人流的快速有效疏散成为首要安全问题。以某奥体中心项目为案例,分析大型体育场馆的平面布局、空间类型、功能分布特点、火灾防控的难点;利用FDS软件pyrosim,进行火灾动力学模拟,研究火灾发生后场内烟气温度、CO浓度、烟气的空间数值变化;依托Pathfinder对大型体育场馆人群密集空间进行逃生实景演练,给出有针对性的、有效的疏散优化建议与解决方案。

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。

基于正交试验和FDS的狭小面积高空间火灾烟气扩散规律研究

为提高狭小面积高空间场所的排烟效率,采用正交试验和火灾动力学模拟工具(FDS),对49组工况下的狭小面积高空间场所进行火灾模拟,研究其火灾危险性和烟气扩散规律。结果表明:场所面积和火源位置是影响火灾危险性的主要因素;烟气高度评价指标在评估火灾风险性时更敏感,应优先考虑;在相同时间下,场所面积为50 m^(2)的烟气高度明显低于200 m^(2);在进行狭小面积高空间场所的烟气扩散规律研究时,需综合考虑场所的功能和可燃物情况等因素。研究结果可为类似场所排烟系统优化设计提供参考。

基于火灾模拟软件(FDS)的草原火灾蔓延规律数值分析

为了研究不同影响因素下草原火灾的蔓延规律,该文针对某一实际草场,首先利用火灾模拟软件FDS(fire dynamics simulator)建立其简化的草原火灾模型,并对影响计算精度的模型参数如网格密度、计算域高度、计算域尺寸的设定进行相关性分析;其次,基于相关性分析结果,对模型在不同风速下草原火灾的蔓延规律进行数值计算,将计算结果与野外试验结果进行比较,证明了模型的正确性;最后,对该模型在不同环境温度、不同坡度及不同可燃物含水率条件下草原火灾蔓延规律进行三维数值研究,分析比较各影响因素对草原火灾蔓延规律的影响,并给出了不同影响因素下火灾的热释放速率、燃烧速率等的变化规律,为制定有效的防火灭火措施提供理论依据。

基于BIM模型与FDS的老旧活动中心火灾数值模拟

为探究火灾发生时CO浓度、能见度、火场温度等火灾参数的时变特性.以某老旧活动中心为例,通过Revit软件构筑该建筑物理模型,利用火灾动力学(Fire Dynamics Simulator,FDS)软件Pyrosim对3种火灾工况开展数值模拟计算.研究结果表明:窗户开启比窗户关闭在火灾CO浓度、能见度、温度到达临界时间至少分别降低41.3%、11.8%、16.3%;打开楼梯间附近窗户比打开火源处窗户能有效降低危害,该研究成果可为后续火情预防应急管理提供相应的防范措施及对策建议.

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。

基于火灾模拟软件（FDS）的草原火灾蔓延规律数值分析

为了研究不同影响因素下草原火灾的蔓延规律，该文针对某一实际草场，首先利用火灾模拟软件FDS（fire dynamics simulator）建立其简化的草原火灾模型，并对影响计算精度的模型参数如网格密度、计算域高度、计算域尺寸的设定进行相关性分析；其次，基于相关性分析结果，对模型在不同风速下草原火灾的蔓延规律进行数值计算，将计算结果与野外试验结果进行比较，证明了模型的正确性；最后，对该模型在不同环境温度、不同坡度及不同可燃物含水率条件下草原火灾蔓延规律进行三维数值研究，分析比较各影响因素对草原火灾蔓延规律的影响，并给出了不同影响因素下火灾的热释放速率、燃烧速率等的变化规律，为制定有效的防火灭火措施提供理论依据。

基于FDS的风扇舱双油池火温度变化特征

航空发动机燃油泄漏形成的油池火威胁发动机运行和飞机安全,为描述风扇舱内油池火复杂的物理传播过程,开展双油池火温度变化特征的研究。首先,基于火灾动力学模拟软件(FDS)建立CFM56-7B发动机风扇舱物理计算模型;然后,比较Trent 800发动机风扇舱单油池火温度计算值与试验值,验证网格独立性;最后,借助探测器和切片分析舱内双油池火的发展过程和温度变化特征。结果表明:双油池火温度在舱内环向上经历增加和振荡准稳态2个变化阶段,其变化幅度与探测器和油池的间距相关;油池火向左偏斜现象导致左半边温度较高;火焰在轴向上经历火羽流上浮、火焰开始融合、融合扩大和完全融合等阶段。

火灾模拟软件FDS场景建模环境的设计

火灾模拟软件FDS是基于控制台的应用程序,场景建模文件需要用文本编辑工具编辑,模拟计算中要回到DOS环境中使用命令形式来调用。为了更加便捷地使用FDS软件,在VC++平台下设计出了Windows下的FDS场景建模环境,设计采用图形用户界面方式。系统结构主要由客户端界面和FDS后台引擎服务端构成,系统通过建立一个线程来开启FDS运算引擎,采用匿名管道技术来重定向FDS的运算步骤信息到用户界面中,使用该系统可以大大提高火灾模拟的效率。

基于CFAST和FDS的舰船舱室火灾蔓延特性对比研究

为了研究舰船舱室火灾蔓延规律并分析不同理论模型的适用性,分别基于双区域模型的CFAST软件和大涡模拟的FDS软件构建了舱段火灾场景模型,开展了舱室火灾数值模拟,详细分析了火灾温度分布规律和烟气蔓延特性,进而对2种数值方法的求解差异和适用性进行分析。结果表明,CFAST计算效率高但无法考虑物体真实燃烧反应,同时对于远源场烟气的垂直流动模拟较差,适用于多工况单层舱室火灾特性快速预报,可用于船舶消防系统的初步设计;FDS采用数值方法直接求解受火灾浮力驱动的低马赫数流动的Navier-Stokes方程,计算精度高,但效率较低,适用于船舶详细设计阶段的消防系统设计和人员疏散方案制定。

多层楼梯间锂离子电池电动自行车火灾数值模拟研究

为探究搭载锂离子电池的电动自行车在多层居民楼内的潜在火灾风险,基于火灾动力学模拟器FDS软件对不同工况下的电动自行车火灾进行数值模拟,研究火灾中能见度、烟气温度和CO浓度等参数的动态变化,深入探讨火灾烟气的扩散特性。研究表明:电动自行车火灾发展迅速,在火灾初期,烟气浓度迅速上升;电池的充电状态并非决定电动自行车火灾严重程度的主要因素;在通风受限条件下,楼内温度与烟气积聚风险偏高,低楼层的危险程度更大。研究结果可为相关部门和电动车厂商等提供参考,协助其制定更有效的预防措施和应急处理方案,帮助人员在相似类型火灾中逃生。

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.

FDS软件在大空间火灾风险评估中的应用

运用火灾场模拟软件FDS(fire dynamics simulator)4.06,并采用大涡模拟方法对一大空间实例——某大型储物仓库的火灾场景进行数值模拟研究,通过比较分析烟气蔓延及烟气温度分布情况,对该仓库的排烟系统进行了评估.模拟结果表明,FDS软件能够较好地预测大空间火灾的热流场分布及烟气蔓延情况,可以用于大空间火灾的模拟研究.对于大空间场所,由于烟气温度较低,自动喷水系统有时不能正常工作,因此在设定火灾场景时对自动喷水灭火系统失效的情况应予以考虑.另外,大空间火灾仅以烟气温度作为评估参数是不够的,还需要考察其他的参数,如能见度等.

不同火源功率对列车火灾影响的FDS模拟与分析

以某高速检测列车为背景,采用美国NIST开发的大涡模拟软件,对列车运行速度为40 km/h时10、15、20、25 MW四种火源功率对列车火灾的影响进行数值模拟与分析.计算结果表明列车火灾可以达到的最大火灾热释放速率为20 MW,火源功率在10～20 MW之间时,改变火源功率对列车内的温度和烟气浓度影响不大.在车厢外壁将有1 000℃左右的高温区,因此列车防火还要考虑外壁的隔热性能.

基于FDS的高校宿舍火灾数值模拟

采用美国国家标准和美国技术研究院(NIST)开发的FDS软件,建立了高校宿舍火灾模型,对宿舍火灾进行全尺寸模拟,通过模拟试验给出了火灾发生过程中烟气运动、温度变化和氧气浓度变化的规律。

基于FDS的施工地铁车站火灾模拟及疏散方案

地铁车站施工过程中,当只有主体结构施工完成,消防、通风和其它防护措施尚未安装时,一旦发生火灾,会对人员疏散造成严重影响。针对上述问题,以某地铁车站为例,研究上述条件下发生火灾时温度和烟尘的分布情况,及烟筒效应和抽吸作用对分布的影响,并制定人员疏散方案。研究使用FDS软件,根据该车站的具体条件建模,在车站主体6个代表性位置设置火源。模拟火灾发生后300 s内这些位置分别起火后烟尘扩散速度及到达疏散通道的时间,以及这5个疏散通道出口处温度随时间的变化规律。研究结果表明,在火灾过程中,烟筒效应和抽吸作用比较明显。温度在前100 s剧烈上升,200 s^300 s缓慢波动上升,趋于稳定,最高温度为250℃,最低温度为20℃。从烟尘流动和温度变化来看,在临界温度内施工人员有足够的疏散时间和空间,进而可制定相应的施工人员疏散方案。

基于火灾试验的FDS大涡模拟非均匀网格优化

为了研究火灾FDS数值模拟结果与网格划分之间的关系,基于全尺寸钢结构厂房火灾试验,对火灾情况下厂房内温度分布等进行了分析,同时在该试验的基础上,通过均匀网格划分法和非均匀网格多分区法对火源正上方8.5m处烟气温度进行了数值模拟,并将模拟结果与试验数据进行对比。结果表明:对敏感性较高的火源区域和羽流区域进行网格加密,得到的模拟结果与试验数据更为接近。采用非均匀网格划分法能有效地提高模拟精度,并在一定程度上减少了模拟时间,是处理大空间火灾数值模拟的一种较好的方法。

二氯丙烷储罐全面积池火灾的FDS模拟

以某化工企业在役使用的二氯丙烷罐区为例,采用火灾模拟软件FDS对二氯丙烷储罐罐内池火灾场景下的全面积池火灾事故进行数值模拟,得出了池火灾燃烧过程中火焰以及火焰中心热辐射强度的变化规律,池火灾初期火焰较小,呈薄饼状,随着反应的进行,火焰明显增大,影响范围也迅速加大,随着燃烧过程进入稳定阶段,火焰的大小及形状基本不变,维持在相对稳定的状态;火焰中心热辐射强度随燃烧时间的增大而增强,最高值达100 kW/m2,最终火焰表面的热辐射强度随着燃烧过程趋于稳定而下降并维持在50 kW/m2左右.