火源热释放速率对中庭火灾自然排烟的影响分析

利用计算流体动力学的方法,以连通地铁站和商业区的中庭为模型,研究了火源热释放速率对中庭火灾自然排烟策略的影响.火源热释放速率分别设为2,3,4 MW,模拟结果表明:中庭采用自然排烟策略,当室外环境温度低于5℃时,火源热释放速率由2MW增大到4MW的过程中,自然排烟策略失效;当室外环境温度高于25℃时,烟气可由中庭天窗稳定排出,且随着火源热释放速率的增大,自然排烟效果增强;随着室外温度的增加,中庭内外温差减小,火源热释放速率的变化对中庭自然排烟的影响减小.     

大空间内着火位置对火灾增长的影响

以大空间展厅为例,利用火源辐射模型和烟气辐射模型并结合CFAST6.0区域模拟软件的计算结果,对比分析了大空间内不同着火位置下火灾增长的情况。研究结果表明仅考虑火源热辐射的情况下,展厅内着火位置越处于左右中间对称处,其火灾增长越快,热释放速率峰值也越大,达到热释放速率峰值的时间和火灾的持续时间越短,处于展厅中心位置时所有值达峰值。对火源热辐射和烟气辐射综合考虑时,到达热释放速率峰值时间与火灾持续时间的规律同仅考虑火源辐射模型时一致,但热释放速率峰值均有不同程度的提高。     

地铁列车着火后在隧道内行驶的安全速度

地铁列车着火后在隧道内行驶的安全性对火灾应急救援具有重要意义,而行驶速度是决定着火列车安全性的关键因素.文中以热释放速率为0~10MW的火灾为原型,在1∶8的隧道模型内进行列车火灾模型实验.经过相似变换的模型火灾的热释放速率为0~55 kW.采用正庚烷为燃料,利用变频风机提供的流场模拟列车在隧道中的运动情况.通过测定不同行驶速度、着火部位及火源位置时,风速与火灾热释放速率的关系、列车周围的温度场以及火灾烟气蔓延规律,并以北京地铁为例,得到着火列车在隧道内行驶的最佳速度为41.83 km/h.     

水喷淋设备抑制摩托车火灾延烧的实验研究

为了解停放在建筑物的摩托车火灾延烧危险性,以及如何用水喷淋阻止火灾延烧,以全尺寸实验的方法,分析热释放率及延烧行为.结果表明: 摩托车火灾成长期热释放率Q/MW=0.000 19(t/s)2.摩托车火灾的火焰高度可达 3.5 m 以上, 4.5 m高度的温度达784℃.在研究的实验情境下,当喷淋头配置在摩托车正上方,水喷淋密度12 L/(min·m2)时,可以压制火焰高度在2 m左右,阻止火灾接焰延烧到上方的建筑物;当水喷淋密度30 L/(min·m2)时,可以压制火焰高度在1 m以下,阻止火焰向上方的建筑物及相邻的摩托车延烧.     

地铁列车着火后在隧道内行驶的安全速度的实验研究

地铁列车着火后在隧道内行驶的安全性对隧道列车火灾的应急救援有非常重要的影响。列车着火后的行驶速度是决定其安全性的关键因素。由于客观原因,难以进行全尺寸试验,故在1:8的隧道模型内设置相同比例的列车模型,进行列车火灾模型实验。原型火灾热释放速率为0510 MW,在模型上加入经过相似变换的荷载,采用正庚烷为燃料,利用变频风机提供的流场模拟列车在隧道中运动的流场。通过测定在不同的行驶速度、着火部位及火源位置的条件下,风速与火灾热释放速率的关系、火焰扩展和烟气蔓延规律、列车周围的温度场以及火灾烟气逆流情况,研究并提出了着火列车在隧道内行驶的最佳速度,为隧道列车火灾的研究和防治提供了一定参考。     

针对连片木结构房屋火灾的计算机数值模拟

针对少数民族村寨连片木结构房屋,利用火灾动力学仿真软件Fire Dynamics Simulation(FDS),对连片木结构房屋火灾的蔓延过程进行三维数值模拟,分析火蔓延中各种参数的时空分布变化,并对计算的结果进行可视化输出.希望藉由FDS软件来仿真当发生火灾时,整个火灾蔓延的过程,包括:房屋内部烟雾的流向、温度的分布、最大热释放速率,进而为连片木结构房屋的防火设计提供参考依据.     

基于CALMIM程序的典型填埋场甲烷释放规律分析

运用CALMIM程序对我国3个典型填埋场的甲烷释放量进行了模拟,分析了气候因素、覆盖层表面植被覆盖率以及甲烷氧化对填埋场甲烷释放的影响.结果表明,江村沟填埋场甲烷释放量明显高于老港填埋场和天子岭填埋场,且上海老港填埋场甲烷释放量高于杭州天子岭填埋场;季节因素(如温度、降水)对填埋场甲烷释放影响非常明显,在不考虑氧化情况下,江村沟填埋场最大甲烷释放量出现在8月份,为94 kg/m3,最低甲烷释放量出现在11月份,为65 kg/m3,而天子岭填埋场最大甲烷释放量出现在1月份,为14 kg/m3,最小甲烷释放量出现在9月,为6kg/m3;覆盖层表面植被的存在可以减小甲烷的释放,但甲烷减小的趋势并不是很明显;当覆盖层中最大甲烷氧化速率为50μg CH4gsoil-1d~(-1)时,不考虑甲烷氧化情况下甲烷释放量为考虑甲烷氧化情况下甲烷释放量的6.36倍,当最大甲烷氧化速率大于100μg CH4gsoil-1d~(-1)时,甲烷释放量接近于零.     

铁和液体锡反应的动力学研究

基于单分子反应理论假设反应模型,研究260 ℃～350 ℃范围内铁与液态锡反应过程中锡的化学反应速率系数与扩散量等内容.结果表明,活化锡原子向基体内部的扩散量随时间按照公式a(1-e-bt)变化,当反应至一定时间,FeSn致密层达到一定厚度时,锡原子的扩散被阻止,单位面积的最大扩散量仅为很小的定值a,且随温度升高而增大.平均化学反应速率系数k1与逆反应速率系数k-1随温度增加而增加;不同时刻的化学反应速率系数k1,t、逆化学反应速率系数k-1,t随时间增加而减小.     

AZ31镁合金的超塑性研究

在温度为400～440℃、应变速率为10-2～10-4 s-1的范围内研究AZ31镁合金的超塑性.结果表明,当应变速率不小于5×10-3 s-1时,AZ31镁合金的超塑性伸长率随着温度的升高而增大.对应变速率敏感指数和拉伸试样的宏观断裂特征分析表明,应变速率敏感指数是影响超塑性的主要因素.当应变速率不大于5×10-4 s-1时,AZ31镁合金在420℃时具有最大伸长率.对断裂试样的颈缩现象和断口空洞的SEM分析表明,空洞是影响超塑性的主要因素.     

油品扬沸火灾特征参量实验研究

大型储油罐区内发生扬沸火灾时危害巨大,其危害程度与扬沸火灾时油品的燃烧特征参量有密切的关系.建立了小型扬沸火灾模拟实验台和数据采集系统,对混合原油和混合油品(煤油与机油)两种油品,在不同直径的小尺度油罐内,扬沸发生前后燃烧速率(线性燃烧速率和质量燃烧速率)、热释放速率、火焰温度、火焰热辐射和高度的变化规律进行了实验研究.发现这些特征参量在扬沸前后都发生了突变,其中扬沸阶段的燃烧速度、热释放速率和火焰辐射为平均值的几倍甚至几十倍.在对这些特征参量的突变进行定性和定量分析的基础上对引起突变的原因进行了分析,可为防控全尺度油罐扬沸火灾的危害提供参考依据.