基于FDS的地铁站多场景火灾仿真研究

伴随着地铁作为重要交通工具在世界各地得到了广泛应用,地铁运营的安全问题也逐渐引起人们的关注。本研究分别建立地铁站站厅层和站台层火灾模型,通过采集烟气扩散、温度、一氧化碳浓度和能见度变化情况,研究不同火灾场景的火灾变化特点。研究发现,站厅层火灾的烟气扩散对站台层几乎不产生显著影响,并且站台层各项指标数值变化不明显;相反,站台层发生火灾,大量火灾烟气会沿扶梯和楼梯迅速向上扩散,使得烟气在站厅层大量沉积,扩大站厅层的火灾产物指标的风险程度,不利于人员疏散。

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。

飞机客舱结构对轰燃影响的仿真研究

客舱轰燃的发生直接关系到乘客的生命安全。为研究撞地火灾情景下飞机客舱轰燃的影响因素，基于BFD盹线参数估计模型分析确定轰燃的主要影响因素为开口因子、火灾总燃料载荷和火灾发展系数。利用PyroSim建立客舱结构仿真模型，通过FDS对不同型号的波音和空客飞机进行了仿真模拟，得到轰燃发生时间在160～230s。仿真结果表明，改变客舱表面积即改变客舱的长、宽、高会对开口因子产生直接影响，进而影响轰燃发生时间。

基于火灾模拟器和Pathfinder的地铁车站人员疏散

为减小地铁火灾对人员生命财产所造成的损失,基于对地铁火灾的特点和危险因素,以及人员疏散仿真中主观和客观影响因素的分析结果,提出基于火灾模拟器(fire dynamics simulator,FDS)和Pathfinder的地铁车站人员疏散决策分析方法,并以武汉市轨道交通五号线司门口地铁车站为研究背景,建立了FDS火灾仿真模型和Pathfinder人员疏散仿真模型。在FDS火灾仿真中,分别从烟气温度、CO浓度和能见度三个方面确定了各危险位置的可用安全疏散时间。在此基础上基于Pathfinder进行人员疏散仿真。主要从人员逃生率、可用安全疏散时间利用率等方面对其结果进行分析。通过改变仿真中的待疏散人员数量和火源功率,探究了该车站的人流量容纳能力和火源功率容纳能力,对地铁火灾疏散具有一定的参考价值。

基于改进型区域模拟方法的船舶机舱火灾研究

为实现简单空间内部火场温度的变化过程的快速预测,首先对火灾双层区域模拟方法进行了改进,并利用该方法对船舶机舱火灾类空间火灾进行了模拟研究;然后,将模拟结果与成熟的火灾场模拟软件FDS的仿真结果进行了对比研究。结果表明:改进后的区域模拟方法实现了上下区域的温度都随时间增加不断增加的效果;在火灾初期,区域模拟结果与FDS仿真结果吻合较好,且该计算方法耗时非常少,大大弥补了FDS计算量大、耗时长的缺陷;在火灾后期区域模拟结果与FDS仿真结果差值较大。

隧道油类火灾烟温变化规律的数值模拟与分析

铁路、公路隧道结构特殊,通风环境受限,给火灾扑灭工作带来一定的困难,严重威胁生命和财产安全。针对隧道火灾特点,采用FDS仿真软件对隧道油类火灾进行数值模拟,在3种通风条件下,研究火灾现场的烟气和温度变化规律。研究结果表明:隧道通风条件影响着隧道内火灾的烟气流动和温度分布,高温烟气沿隧道顶部运动,低温气体沿隧道下部流动,火源下风区的隧道壁面温度高于上风区,烟气在火源上风区一侧有回流现象。

船舶大舱室油料火灾温度场特性及冷却压制研究

以仿真和试验为研究手段,对船舶超大空间内油池火的燃烧特性进行系统研究,结果显示,火灾发生时烟气沉降速度、温度上升速度非常快,灭火行动最好在2min内展开。同时,利用试验方法分别对多功能水枪和泡沫灭火系统的灭火效果展开研究。研究发现,使用多功能消防水枪对10m^2以内的油火进行控制时,灭火进攻的角度和开花水枪的使用对灭火效果有着直接影响,其中以同侧对角进攻的效果最佳,仅仅用时20 s就扑灭了10 m^2柴油火;而泡沫系统的灭火效率非常高,约20 s就很好地压制了14.6 m^2的油火灾,在30 s时彻底扑灭。这些研究结论可直接用来指导船舶大空间火灾的扑救工作。

海上钻井平台火灾模拟与人员疏散分析

基于海上钻井平台发生火灾爆炸事故后,火灾扑救和人员疏散较为困难的现状,辨识出海上钻井平台火灾事故疏散过程存在主要风险,利用FDS软件建立数值模型,结合某海洋平台实际工作情况,确定了平台发生火灾事故后烟气、温度随时间的扩散情况。建立了人员疏散的数学模型,得到人员疏散大致路径,计算出疏散所需时间,给出最佳的疏散路径。

船舶顶部开口舱室火灾烟气流动蔓延特性分析

以顶部开口舱室船舶油池火灾为研究对象,在火灾烟气流动蔓延现象及其相关流动模型的基础上建立溢流烟气点源简化模型对临舱火灾特征参数进行理论分析;在顶部开口舱室火场重构的基础上,对水平开口处烟气流动特性以及临舱内火场特性进行仿真分析,并对其影响因子进行探讨分析,进而为近点源简化模型的适用性进行仿真验证。

飞机客舱不同火源位置火灾数值模拟及危险性分析

为探究不同火源位置对飞机客舱火灾的影响,以A320-200型飞机客舱为研究对象,研究了客舱内部4个火源位置的对应的温度场和烟气蔓延规律。结果表明:飞机客舱火灾发展情况并不完全对称,当火源位于客舱中部,客舱后段温度、烟气密度略高于前段;不同火源位置下,客舱内部温度和烟气蔓延情况存在较大差异,火源位置越靠近经济舱客舱前中部客舱内部温度越高、烟气密度越大,火灾危险性相对较大。

火灾工况下隧道内CO扩散规律数值分析

为提高特长公路隧道火灾事故的防灾救援水平本文依托昭会高速公路大口子隧道为依托,利用FDS软件建立了隧道火灾三维数值计算模型,研究火灾工况时,不同纵向风速下,隧道内CO浓度的分布规律。结果表明:火灾规模与纵向风速对火灾时隧道内温CO浓度的分布及扩散范围影响明显;火区附近CO浓度较低,火区下游侧CO浓度随着距火源距离的增大而增加;随着纵向风速的增加,火区下游侧CO浓度稳定时间减小,CO浓度最大值减小;纵向风速为3m/s时,机械通风能有效降低隧道内CO浓度。