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。

隧道与横通道交叉角对火灾烟气蔓延影响机制研究

为探索隧道与横通道交叉角对火灾烟气蔓延的影响机制,采用FDS数值模拟,研究横通道与隧道不同交叉角情况下火灾烟气温度、浓度、烟气层高度等的变化规律,建立开启火源下风向横通道时隧道内烟气最高温度修正公式,提出烟气纵向蔓延恢复长度的概念,并探讨其影响规律。结果表明:隧道和横通道交叉角越小,隧道内同一位置烟气层高度越高,当交叉角由90°降低到30°时,烟气层高度最大增加32%;烟气纵向蔓延恢复长度与交叉角及通风速率呈正相关,而与火源功率几乎无关。研究结果对隧道通风排烟系统设计及相关标准的制定具有参考意义。

典型阻燃及耐火电缆的水平延燃特性试验研究

参照美国消防协会标准NFPA 262《电线电缆燃烧和发烟特性的标准测试方法》设计构造电缆水平燃烧试验装置,对交联聚乙烯护套聚氯乙烯绝缘电缆(YJV)和阻燃交联聚乙烯护套聚氯乙烯绝缘电缆(ZR-YJV)进行不同火源功率和不同气流速度下水平延燃特性研究,对同种聚烯烃护套的隔离型阻燃电缆W DZA+-YJLY(ZG-A)、耐火电缆BBTRZ及矿物绝缘电缆NG-A开展水平延燃特性验证试验。试验表明,YJV和ZR-YJV随供火功率增大,水平延燃长度相应增加,且试验初始气流速度在1.2 m/s左右存在水平延燃长度峰值;WDZA+-YJLY(ZG-A)、BBTRZ和NG-A呈现良好的耐火性能,相应水平延燃长度分别为0.70 m、0.51 m和0.39 m,烟密度峰值均≤0.16,平均值均≤0.10,符合NFPA 262标准要求。

水平巷道烟流逆流层长度CFD数值模拟

针对井下巷道发生火灾后,火区附近烟流沿顶板逆着巷道风流方向流动形成的逆流层长度不确定的问题,通过对烟流逆流层长度影响因素的分析并采用CFD方法对巷道发生火灾时期烟流流动性态进行三维瞬态数值模拟,模拟了当巷道火灾达到稳定时,巷道内速度场的沿程变化规律,研究结果表明:烟流逆流层长度可以用入口端风流速度、烟流热释放速度和巷道当量直径表示;最终推导出逆流层长度的公式,较好的反映了矿井火灾时期烟气的蔓延规律.