Mathematical Modeling of Crown Forest Fire Spread

Mathematical model of forest fire was based on an analysis of known experimental data and using concept and methods from reactive media mechanics. In this paper the assignment and theoretical investigations of the problems of crown forest fire spread in windy condition were carried out. In this context, a study—mathematical modeling—of the conditions of forest fire spreading that would make it possible to obtain a detailed picture of the change in the temperature and component concentration fields with time, and determine as well as the limiting condition of fire propagation in forest with fire break.

既有地铁车站纵向通风烟气控制模式试验研究

在北京某地铁车站开展现场试验,对不同烟气控制条件下烟气蔓延规律及楼梯口向下气流速度进行分析研究,同时利用FDS建立对应实际尺寸的数值模拟模型,增加烟气控制模式改变的工况,基于判断能见度危险来临时间对站台排烟能力展开分析研究。研究表明:针对不同烟气控制模式,烟气蔓延规律不尽一致,对于该既有车站而言开启全部风机及仅开启1号风机会造成楼梯口负压情形,即站台发生火灾烟气不会蔓延至站厅;分析楼梯口断面向下气流速度,可知开启全部风机时,楼梯口风速满足规范的楼梯口向下气流速度1.5 m/s的要求,而仅开启1号风机,一侧站台无法满足规范要求;在烟气蔓延规律分析及断面风速分析的基础上,可知1号风机对车站安全起主要作用;结合楼梯口断面风速试验数据与能见度危险来临时间模拟数据,可知开启全部风机相较仅开启1号风机大幅度提升了站厅安全性,但对站台排烟能力提升作用较小。

地铁高架车站站厅火灾烟气流动与控制

对于高架车站地铁火灾,危害最大的主要是下层站厅火灾燃烧产生的烟气和毒害物质的扩散形成的人员伤亡。文章结合广州市地铁4号线高架车站,对高架车站的站厅自然排烟设计进行了探讨,同时采用火灾动力学模型对站厅火灾进行了数值模拟,进而验证了防排烟设计的有效性。研究表明,高架车站的自然排烟设计应该确保楼扶梯为无烟区,需要采用两种必要的手段:(1)在楼扶梯开口四周设置挡烟垂壁,严格控制烟气进入疏散通道;(2)同时为了确保站厅火灾烟气能够及时的排放,在站厅两侧玻璃幕墙顶部设置排烟口或者利用站厅两端的轨道孔,及时供烟气自然排放至室外空间。文章进一步给出了站厅自然排烟口的大小和面积的计算方法。研究结论可为国内外类似高架车站防排烟设计提供参考。

地下工程火灾烟气蔓延及控制

本文根据地下工程火灾烟气特点,分析总结烟气发生机理和烟气蔓延的动力模型,并给出各种烟气控制方法,为地下工程选用合适的火灾烟气控制系统建立理论基础。

IEC/TC1082022年春季虚拟会议综述

介绍TC108 HBSDT工作组2022年春季虚拟会议情况,包括IEC 62368-1第4版CDV稿和IEC/TR 62368-2第4版DC稿的意见讨论、专项小组的项目讨论和解释组文件讨论等。

侧部集中排烟隧道排烟量优化研究

从火灾烟气蔓延及其控制效果出发,采用FDS6. 2构建东湖隧道侧向集中排烟模型,通过对不同排烟量下隧道内烟气蔓延范围、排烟效率、温度场、人员疏散微环境排烟效果指标进行定量分析,得到东湖隧道侧部集中排烟系统在20 MW火灾时合理排烟量为300 m3/s。研究表明,侧部集中排烟模式下,当风机排烟量大于有效控烟所需风量时,配以2. 69 m/s隧道断面风,风机排烟量越大对隧道内火灾烟气蔓延的控制效果越明显。

非通风控制燃烧的火灾中窗羽流的温度分布特性

为研究非通风控制燃烧的火灾中窗羽流的温度分布特性,通过数值模拟和实验研究的手段对起火房间为非通风控制燃烧时窗羽流的温度分布特性进行了研究,探讨了火源功率和建筑外窗宽度对窗羽流温度分布特性的影响,得到了羽流中心断面量纲一的最高温度随高度的变化规律.研究结果表明:随着外窗宽度的增加,窗羽流呈现出贴附羽流的特性,羽流高温区接近外立面,火灾向上层蔓延的危险性加大.外窗宽度较窄时,不同高度断面上中心羽流温度的水平分布接近于高斯分布,最高温度远离外立面.由于卷吸特性的不同,窗羽流中心断面最高温度随高度的变化趋势介于线羽流和轴对称羽流之间.

坡度对巷道火灾影响的数值模拟

为揭示坡度对矿井巷道火灾烟气流动的影响规律,以山西省晋煤集团成庄矿某回风巷道为研究背景,采用Fluent软件来对矿井巷道火灾因坡度产生温度场和压力场分布的影响进行数值模拟,分析火灾时巷道内的温度、压力及烟气蔓延的特征.模拟结果显示:巷道坡度对巷道出口端温度、进出口压差值及烟气蔓延有较大的影响,巷道坡度对巷道出口端温度的影响随坡度的增大而降低,巷道坡度对巷道进出口压差值的影响随坡度的增大而增大,巷道坡度对烟气蔓延的影响随坡度的增大而增大,且存在一个临界突变值,之后又产生一段回流,这是巷道内外温度差产生的烟囱效应造成的结果.研究结论初步突破了对传统的坡度对巷道火灾影响的认识,为矿井火灾防治提供参考.

空调系统防火阀信号反馈及电气联动探讨

JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》、GB 50016-2014《建筑设计防火规范》、GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》对空调系统的70℃防火阀信号反馈及控制要求不一致,导致项目设计和施工过程中出现矛盾,本文着重分析相关规范条文的目的及意义,并给出笔者的建议。

基于BIM及仿真技术的古建筑火灾防控技术研究

我国古建筑多为木质结构,易遭受火灾威胁,目前古建筑火灾防控技术经验不足,也无法采用真实古建筑开展相关试验研究。为解决上述问题,基于BIM及仿真技术,通过计算机模拟火灾场景,对古建筑火灾防控技术开展研究。首先利用BIM技术对4种典型的古建筑进行三维建模,并基于此模型,利用CFD技术开展古建筑自然通风及火灾烟雾蔓延场景的研究。结果表明,不同屋顶类型古建筑室外风场的自然通风状况有显著区别,气候条件也会对室内火灾烟雾扩散产生较大影响。该模拟方法能够用于各种古建筑的火灾烟气蔓延模拟,同时获取古建筑火灾发生时各监测区域的气体温度、流体速度、烟气分布等参数,进而对后续消防设施的布局提供合理化建议。

对《高规》中防排烟有关问题的探讨

作者通过对《高规》中防排烟问题有关条文的理解、分析 ,提出并论述了防排烟设施设置的新观点、新方法及相应解决措施。

商场火灾扑救初战指挥的审视

近年来各类商场蓬勃兴起,面积不断扩大,功能愈加多样,同时火灾危险性和灭火救援难度不断加大,时而发生的火灾极易造成大量人员伤亡和严重财产损失,给灭火救援行动带来了新的挑战。本文通过对近5年来10起典型火灾基本情况进行深入细致的挖掘分析,归纳整理突出特点,总结提炼此类火灾扑救初战指挥过程中侦察判断、所做决策、力量部署等关键要点,以供参考。

火灾扑救行动中初战控火组织指挥的审视

当前消防救援队伍基层指挥员素质参差不齐,基层训练多局限于比赛项目,实战化训练仅依靠训保支队组织,条件有限,频次较少,覆盖范围小。随着火灾形势越来越严峻,小火酿大灾的情况越来越多,提高基层指挥员初战控火的能力是当前急需解决的关键问题。本文通过分析初战控火中存在的不足,归纳总结控火要点、提炼解决关键问题的途径和方法,供广大消防指战员借鉴和参考。

基于控制建筑物火灾垂直蔓延的自动喷水灭火系统设计

控制建筑物火灾的垂直蔓延,是控制建筑物发生立体火灾的重点和难点,对于高层建筑和超高层建筑尤其如此.现有的自动喷水灭火系统难以控制建筑物火灾的垂直蔓延,通过分析和设计,在建筑物火灾垂直蔓延途径如楼梯间、外窗、自动扶梯口等地点,设置自动喷水灭火系统,来控制火灾垂直蔓延,从而达到控制建筑物发生立体火灾的目的,这一设计在理论上和技术上都是可行的,经实践证实是有效的.

基于扩频技术的智能消防监控系统论述

扩频技术的智能消防监控系统应用在消防活动中,已是当前消防行业所发展的主要目标。因此,研究与分析基于扩频技术的智能消防监控系统,有效提高消防系统的安全性、抗干扰性以及经济性,以此促进我国消防行业的长期稳定发展。本文就针对基于扩频技术的智能消防监控系统展开具体的分析与讨论。

古建筑火灾烟气控制浅析

分析了古建筑火灾的危险性及防范与控制的重要性,研究了古建筑火灾烟气蔓延的途径并针对火灾烟气的控制方法提出自己的见解,以提高古建筑抵御火灾的能力、保障人员安全。

受限空间建筑火灾蔓延影响因素对比试验研究

为观测受限空间建筑火灾蔓延时空演化规律,了解受限空间建筑火灾蔓延过程,建造了一座二层2×2跨的钢框架结构建筑,其中在一层设置四个房间,采用木垛作为火荷载开展受限空间建筑火灾蔓延试验。考虑火荷载、分隔构件、开口程度3个因素,共设置4种工况。试验中采用摄像机观测火灾蔓延过程,采用热电偶记录建筑内部空间温度场,基于耗氧法记录受限空间建筑火灾蔓延热释放速率。结果表明:火灾过程中火灾轰燃前持续时间较长,占火灾蔓延前持续时间的70%~85%,火灾轰燃后火势迅速增大并在短时间内蔓延至相邻房间,火灾蔓延时刻热释放速率约为轰燃时刻的1.5~4倍;受限空间建筑火灾蔓延在空间上表现为由不均匀温度场向均匀温度场过渡,在时间上表现为火灾蔓延速度逐渐增加;目标房间温度场在火灾蔓延前相比着火房间温度场存在一定程度的折减;局部火荷载密度、火荷载总量越大,越有利于火灾蔓延;开口程度会影响房间之间的烟气蔓延;分隔构件会阻碍烟气流动及火焰传播,显著影响火灾蔓延过程。

面向林火持续侦察的多无人机分布式控制方法

为解决目前面向林火持续侦察多无人机(UAV)协同控制实用性与自主性不足的问题,基于蔓延速度诱导元胞自动机(SVICA)林火蔓延算法、无人机与传感器建模,构建了较为真实的三维多无人机火场侦察仿真环境与侦察效能指标,提出了一种面向林火持续侦察的多无人机双层分布式控制架构,在行动层基于强化学习训练的人工神经网络(ANN),实现了有风条件下无人机自主火场环绕与地形跟随功能,在策略层设计通过时域均匀分布算法进行各无人机空速的离散自主调节,最终达到多无人机林火持续侦察时域分布的均匀性与即时性目的。通过一系列数值仿真实验,验证了所提出的无人机分布控制策略在无人机损失和补充突发情况下的自适应性。基于无人机数量与侦察效能指标关系的实验与研究,定义了无人机出动阈值并验证了无人机长时间出动回收策略。最终实验结果表明,针对林火持续侦察任务,所提出的多无人机分布式控制方法具备一定的有效性与实用性。