水平火灾实验炉试验与模拟分析

基于改进热平衡法,结合天然气燃烧的特点,采用火灾动力学模拟软件(FDS)构建水平火灾实验炉的数值模型,进行混凝土双向板火灾试验模拟研究.结果表明:通过控制燃料的供应速率控制燃烧机的输出热功率,可以实现水平火灾炉升温曲线与ISO 834的标准火灾升温曲线接近,模拟平均炉温与试验平均炉温最终误差为2.2%(22℃);水平炉烟道口温度高于平均炉温约87℃,与实际火灾实验炉烟道口频繁损坏现象吻合,因此,在实验炉设计中,应提高烟道与炉墙连接区域的设计耐火极限;FDS模拟得到的火灾炉内部及楼板受火面温度场呈不均匀分布,符合火灾实验炉各热电偶测点实测升温曲线不同的规律,温度场数据可用于研究非均匀温度场对混凝土板力学性能的影响.     

燃油式热油炉系统改造

通过对燃油式热油炉燃油系统的改造，使热油炉在燃油管线及喷枪堵塞时，能够实现不停炉切换、清理，从而保证生产系统的稳定运行。     

燃油阳极焙烧炉燃烧技术改进的模拟

针对燃用重油的阳极焙烧炉燃烧工艺的特点进行分析,将传统的顺流火焰焙烧操作改为逆流火焰焙烧,采用最佳的烟道结构设计,并通过模拟计算获得均匀的炉室温度分布和流场分布,对比分析燃烧技术改进前后的计算结果,验证了改进方案的科学性．     

Shell粉煤气化炉的分析与模拟

以受限容器内多喷喷对置射流下的流体流动特征为基础，分析了Shell粉煤气化炉内的流场特征，发现炉内存在5个特征各异的流动区域，即射流区、撞击区、撞击扩展流区、回流区和管流区。从气化炉内主要的化学反应着手，结合流动、混合与化学反应的相互影响。分析了炉内各流动区域的化学反应过程，建立了气化炉的数学模型，对气化过程进行数学模拟，预测了工艺条件对气化结果的影响。结果表明，有效气(CO H2)产率随氧煤比的变化有一最佳值，随蒸汽深比不同，对应的氧煤比在O．54Nm^3／kg～O．56Nm^3／kg之间。有效气产率随蒸汽煤比的升高而增加。     

钢筋混凝土柱火灾试验数值模拟的关键技术

基于三维热分析实体元和三维梁单元,利用Visual C 编制钢筋混凝土柱火灾试验数值模拟程序RCSSCF,模拟火灾试验时柱式构件中部受火的情况,并考虑了轴力的二阶效应.研究结果表明, 采用的温度场求解的子结构技术,适用于炉膛内外交界区域及钢筋混凝土结构梁柱节点的三维温度场的求解.在保持计算精度不变的前提下,该求解方法能够明显减少计算时间.材料本构关系加卸载对柱耐火极限的预测精度影响不大,但对升温后期轴向变形的预测结果影响较大.在进行钢筋混凝土结构的抗火性能研究时,需要考虑材料本构关系的加卸载.     

改进的热平衡积分法的细化

文章讨论了改进的热平衡积分法的细化.将求解区间[0,s]均匀分划,在所得的子区间内选取适当的近似解析解形式,运用改进的热平衡积分法进行求解.通过讨论得知:细化的改进热平衡积分法能很好地提高所求解的精度.     

火灾报警联动控制系统的分析与改进

针对传统型火灾报警联动控制系统,引入智能化神经同的思想,研究设计了智能建筑火灾报警联动控制系统的功能、控制原理、系统性能,并说明了智化神经网络应用于智能建筑火灾报警联动控制系统中对于早期精准预报火情信息的有效性及适用性.     

高强钢外伸式端板节点火灾性能试验与数值分析

对1个Q690和2个Q960高强钢外伸式端板连接节点进行高温550℃下的足尺模型试验研究和有限元模拟分析,并将试验结果与采用欧洲现行钢结构设计规范EN 1993-1-8的计算结果及有限元分析结果进行对比.结果表明,550℃时,Q690和Q960高强钢端板连接节点的承载力分别为常温时的45%和46%,初始转动刚度为常温时的57%和65%,但转动能力分别为常温时的1.43倍和1.66倍.EN 1993-1-8中基于普通钢端板连接节点常温力学性能所提出的组件法可直接用于预测高强钢端板连接节点火灾下的失效模式和承载能力,但初始转动刚度的计算公式并不适用,且采用EN 1993-1-8关于保障节点转动能力的相关要求对高强钢端板连接节点进行抗火设计偏于保守.有限元模型可准确模拟该端板连接节点火灾下的弯矩转角关系和失效模式.     

架空输电线路的暂态热平衡模拟

在有限元方法的基础上,根据输电线路的温升变化的过程,进行具体的分析,得出影响温升的变量,包括风速、风的偏向角度、导线的电流、周围温度、日光的作用等因素,都对输电线路从暂态到稳态的时间产生重要的影响;结果显示:风速对从变化时刻到达到稳态所需的时间起着至关重要的作用,能够使时间迅速的减少;随着风向角度的增加,达到稳态的时间迅速地减少,直到增大到60°后对时间的影响不大;暂态所需时间对载流量的变化比较敏感,当载流量发生变化时,达到稳态的时间存在巨大的变化;周围的温度以及日光的作用,对此影响几乎可以忽略。     

地铁站台火灾烟气扩散模拟与分析

为探讨地铁站火灾烟气的扩散规律,使用火灾动力学模拟软件(FDS)对广州大学城北地铁站站台进行了火灾烟气扩散规律研究。根据地铁站内的实测温度、风速等数据确定了数值模拟所需的边界条件,运用湍流大涡模拟方法和信息传递接口(MPI)对地铁站台进行了实景模拟。结果表明:当站台中央发生火灾时,左侧烟气浓度比右侧高约133%,一氧化碳浓度比右侧高约75%,温度比右侧高约41%;相比之下,站台右侧更适合人员逃生。     

可回收式锚杆拉拔试验的数值模拟与影响因素分析

为了分析影响可回收式锚杆抗拔力的因素,在对可回收式锚杆现场拉拔试验研究的基础上,建立可回收式锚杆三维有限元模型.通过数值模拟分析,探讨可回收式锚杆的受力机理和破坏形式,得到可回收式锚杆的锚固体与周围土体之间的界面剪应力分布和传递规律.分析表明,可回收式锚杆的破坏主要是由于锚固体与周围土体之间的界面剪应力大于界面粘结力而引起的,而且界面剪应力分布不仅与外荷载、锚固长度和锚固体半径有关,锚固体也存在着临界长度和临界半径.     

公路隧道火灾的模型试验与数值模拟分析

为研究公路隧道火灾烟气温度场的分布规律,提升公路隧道的火灾安全性,以相似理论为依据,结合某实际隧道工程实例,设计了一套隧道火灾模型实验装置。模型隧道横截面为0．88m×0．5m,长12m,隧道内的风速可在0～5m／s范围内调节。采用该试验装置,进行了火灾时隧道内温度场的纵向、横向分布规律以及温度场扩散范围的火灾模型试验。试验中设定了不同的通风风速来模拟实际的隧道火灾场景,隧道内烟流温度通过数据采集系统读取。用FDS火灾动力学模拟软件进行了数值模拟计算,总体来看数值模拟的结果与试验数据的吻合程度较好。并依据试验及数值模拟的结果对隧道火灾的控制、救援和人员疏散提出了一些建议。     

商用乘骑式割草车刀盘的模拟与改进

为提高商用乘骑式草坪割草车的性能,对具有单刀盘三刀结构的刀盘进行了改进.建立刀盘和刀片的三维结构模型并进行有限元模拟.在刀片旋刀式运动的理论分析基础上,确定其运动不平衡产生的激励类型.通过对刀盘进行动态响应分析,设计出改进的刀盘结构.创新设计的割草车刀盘增加了弧形曲面相连形状的钣金裙围结构,使得所设计的割草车刀片的刀尖速度不低于80 m/s,能够保证其具有较高的旋转频率以获得较大的出力,同时不会引起激烈的共振和较大的噪音,提高了割草的效果和效率.     

火焰炉热交换模型—区域法的改进

本文针对区域法(或称“段法”)在建立火焰炉热交换数学模型的实际计算中存在计算层次太多、占计算机内存太大的缺点,提出了“炉段假想面”区域法。用该法对一座逆流燃油加热炉及一座顺逆流燃油加热炉进行了预示计算。在预示计算中,应用Dunkle提出的几何平均射线行程计算辐射直接交换面积。非线性的区域能量方程组的求解采用Broyden方法。计算结果表明“炉段假想面”区域法比传统的区域法具有计算简单、收敛速度快、占计算机内存少等优点,而且计算精度较高。     

某天然气发动机重卡整车热平衡试验分析

以某天然气发动机重卡整车热平衡试验为例,重点介绍热平衡试验测试系统的搭建,包括车辆准备、传感器安装、测试方法以及数据的处理分析。通过发动机出水温度与环境温度的差值、中冷前后的空气温度和环境温度的差值等参数,对试验车辆冷却系统的散热能力进行分析和评价,为整车冷却系统的设计提供了有效的验证方法,对冷却系统的设计和开发具有一定的指导意义。     

南京长江隧道工程火灾数值模拟与分析

运用火灾动力学模拟软件PyroSim对南京长江隧道纵向通风进行模拟,找到不同通风速率条件下火灾蔓延的规律,并得到隧道温度和烟气分布状况,选择3.0 m/s为纵向通风临界风速.在此基础上结合南京长江隧道现有的消防及应急救援系统,对临界风速下隧道结构安全性能进行分析与评估,所得结果为南京长江隧道工程的防火性能提供依据,同时也能为类似工程提供参考.     

建筑火灾安全模拟与分析集成仿真系统

运用火灾科学、结构工程、人工智能以及计算机仿真与图形学等多个学科领域的知识,基于火灾数值模拟和结构有限元分析以及人员疏散的基本原理,以火灾安全模拟系统核心数据库为数据引擎,基于中间层结构的组件式架构建立了建筑火灾模拟与结构安全分析一体化的综合系统--BFireSAS系统.该系统将火灾模拟、结构分析和人员疏散模拟综合为一体,可以模拟建筑火灾中火场状况与空间结构体系的相互作用,火灾变化与人员疏散之间的相互关系.     

高炉炉缸炉底温度场和应力场模拟分析

为进一步研究高炉炉缸炉底在生产过程中的侵蚀成因,对某企业2 580 m3高炉建立二维传热模型,运用软件求解得到该高炉开炉初期和炉役末期的炉缸炉底温度场分布;对侧壁碳砖进行温度场求解并与应力场耦合得到其径向热应力分布。结果表明,该企业高炉"陶瓷杯+微孔炭砖"型复合炉缸炉底结构设计合理,死铁层的长期热应力作用导致侧壁炭砖发生崩角并加速形成环裂,是炉缸破损的主要原因之一。     

车用永磁式缓速器电磁场数值模拟与试验

利用ANSYS软件对永磁式缓速器的电磁场进行计算.基于数值模拟计算结果,重点分析了材料区和气隙的磁感应强度的分布特性,并将实验结果与理论计算结果进行对比分析,表明数值计算结果误差在8%以内.通过对数值模拟结果进行细致分析,可深入了解其电磁场特性及工作机理,为解决永磁式缓速器的应用提供技术参考.