高层建筑火灾烟气流动性状的数值模拟

作者根据高层建筑火灾烟气流动的特点，应用火灾烟流模型和计算机网络模型，在CFX软件支持下，对高层建筑火灾烟气流动性状进行数值模拟，该模拟计算为高层建筑安全及火灾救援提供理论依据。通过模拟计算可以得出任意时刻高层建筑各部位的温度、压力、烟气浓度及开口处流量。利用模拟计算结果，可以评价高层建筑整体或局部火灾安全性能，制定科学的应急救援预案，提供救灾决策支持信息。     

多通道火灾探测信号的分析与合成方法

提出一种多通道火灾探测信号的分析与合成方法，通过建立基于信号互功率谱的多通道信号模型，提取火灾和非火灾两种情形下的烟雾、温度等实际信号的统计特征，自适应合成信号序列，探讨了模型参数的选择，并开发了探测算法模拟测试系统．实验表明，该方法能有效地测试出探测算法的火灾报警时间和误报警率等性能指标．     

一种基于颜色模型的火灾识别系统

相比较传统以温度、烟雾等传感器为主的火灾检测方法,通过对火焰的成像特征进行分析,采用视频检测火灾.针对可见光下的火焰特征,基于计算机视觉技术,设计并实现了一种基于颜色模型的火灾识别系统.本系统以火灾检测算法为核心,设计并实现了简洁、易用的可视化的界面,将多种图像处理算法融入其中,并通过实验数据测试表明该系统的火灾识别平...     

多通道火灾探测信号的分析与合成方法

提出一种多通道火灾探测信号的分析与合成方法，通过基于信号互功率谱的多通道信号模型，提取火灾和非火灾两种情菜下的烟雾、温度等实际信号的统计特征，自适应合成信号序列，探讨了模型参数的选择，并开发了探测算法模拟测试系统，实验表明，该方法能有效地测试出探测算法的火灾报警时间和误报警率等性能指标。     

大型商场开敞空间防烟分区内烟气运动的模拟

针对大型商场火灾危险性严重的典型部位,运用数学模化和计算机模化的方法,采用双层区域模型,建立了开敞式空间防烟分区内烟气流动过程的数学模型和计算机模化软件CSMOKE.应用模拟系统对防烟分区内火灾初期的烟气流动情况,包括烟气的产生量、烟气层的温度以及烟气层厚度随时间的变化等进行预测,并对影响火灾发展主要因素的影响规律进行了研究.同时,分别以汽油油盘和标准试件为燃烧物开展了大型商场开敞空间防烟分区的实体火灾试验,获取了火灾和烟气运动的特性参数.模拟计算结果与实测结果的误差在20%以内.     

火灾环境下钢构件升温过程的模型研究

对良好分层情况下的室内火灾进行建模，研究了实际火灾环境下的钢构件升温过程。在全尺寸的实验房间开展了油池火燃烧实验，通过不同的羽流模型和溢流模型，预测室内温度和钢构件温度的变化，并对羽流模型的适用性和影响计算的一些参量做了分析。最后对一个候机厅内钢架结构的零售商店的设定火灾进行构件升温预测。     

井下火灾位置判定及其应用程序

本文介绍了井下火灾位置判定系统。该系统利用井下烟雾探头的实测数据，结合通风网络解算和火灾位置判定计算机模型，可自动发现火灾和确定火灾位置，对矿井救灾避灾有重要意义。     

地铁车站出入口火灾烟气特性的模拟研究

利用木垛火模拟地铁火灾的演化过程，在地铁车站出入口的缩尺度模型中进行模拟实验。采用温度相对值，分析地铁火灾沿车站出入口烟气温度下降的规律及其影响因素。通过实验图像，对烟气分层所需条件以及区域模拟方法在地铁火灾烟气特性研究中的适用性进行了讨论。气体成分测量结果表明，出口处烟气中CO的质量分数存在阶梯状变化的规律。     

材料模型对钢结构抗火性能分析结果的影响

研究了双线性和三线性两种不同的材料模型对火灾下梁极限温度、梁中的轴力、端点及中点的弯矩的数值分析结果的影响，发现由等向强化的双线性材料模型和考虑屈服平台的三线性材料模型所得到的钢结构火灾下响应的规律基本相同，但对极限温度和最大轴力及弯矩值却有较大的影响，直接关系到钢结构的耐火极限及耐火设计的可靠性和安全性．     

微重条件下纤维素薄片表面火蔓延的数值模拟

以航天器内得到广泛应用的纤维素材料为对象，研究了微重条件下火灾过程中纤维素薄片的热降解和表面火蔓延，建立的固相燃烧模型能够得出火灾过程中纤维素材料的密度和温度分布，以及密度和温度随外界氧浓度和材料表面辐射发射率的变化关系。     

火灾作用下预应力连续梁桥的力学性能分析

为研究火灾对预应力连续梁桥力学性能的影响,以福建某受火连续箱梁桥为背景,参考桥梁火灾的现场资料,确定模型的边界条件,选取适当的混凝土、预应力筋本构模型,考虑混凝土及钢筋热工参数随温度的变化,通过对火灾时桥梁的瞬态温度场分析,得出温度随时间和空间的变化,并分别比较在自重作用下以及车道荷载作用下火灾前和火灾时桥梁的力学性能变化,研究火灾对桥梁中混凝土、预应力筋等材料的影响.结果表明,对大跨度桥梁结构来说,火灾后,结构的传热速度相对较慢,热量从受火面向非受火面逐渐扩散,温度呈平流状分布;火灾发生后,混凝土材料强度的损失要远远高于预应力筋强度的损失.     

国外建筑物火灾建模研究

本文简单介绍了国外建筑物火灾建模的发展情况,并重点介绍了区域火灾模型和计算机火灾模拟模型中的FDS模型的内容及其可视化软件Smokeview的功能特征。     

轴向非均匀温度分布对钢梁火灾性能的影响

研究了轴向非均匀温度分布对钢梁火灾性能的影响，包括对失效的极限温度、挠度和潜在的危险进行了理论分析和相关计算．研究结果表明：非均匀温度分布对钢梁火灾性能影响很大，以往的单一极限温度失效判据有一定的局限性，导致钢梁失效的平均温度与单一极限温度不尽相同，最大挠度的大小和位置取决于轴向温度分布以及刚度-温度模型．     

火灾引起的建筑物坍塌概率估算

为了研究不同防灭火安全措施下火灾引起的建筑结构整体坍塌的概率，对典型建筑物的火灾荷载进行了统计分析。利用建筑物火灾的规律及概率与统计理论，给出了典型建筑物的火灾荷载及火灾持续时间的概率分布函数。分析了由火灾引起建筑物坍塌的影响因素，并根据火灾统计结果，得到了写字楼在极端情况下由火灾引起的楼房坍塌概率与其耐火极限时间的关系，导出了一般建筑由于火灾引起的坍塌概率的简单估算方法。     

动态热过程分析用建筑几何模型的构建

建筑墙体表面的太阳直射辐射投影及辐射强度随时间发生很大变化，该变化在已有的动态热过程算法框架内很难直接计算。根据建筑传热模型特点和计算机图形学原理，构建了动态热过程的建筑几何模型，该模型将建筑空间抽象为由矢量平面围成的空间区域的集合；提出了建筑几何模型的核心计算方法，即三维空间内直线与表面的矢量运算。该建筑几何模型能解决建筑动态热过程中直接计算建筑墙体表面之间的太阳直射辐射换热和太阳直射辐射投影等问题，并对空气流通、楼房之间的相互遮阳和光污染等问题的研究也具有实际意义。     

运动车辆对隧道火灾顶棚射流温度分布的影响

以公路隧道内小轿车着火、客车驶经火源的场景为例，依托某隧道工程建立火灾计算模型，利用重叠网格技术和火灾数值模拟方法，研究了车辆运动速度对隧道火灾温度分布的动态影响规律.结果表明:当车辆以11.11m/s的速度经过火源时，火源中心横、纵截面隧道顶部的烟气温度最低；当车辆诱导气流对温度分布的影响达到最大时，横断面烟气温度呈现出由着火车道至车辆经过车道先降低、后升高的规律；在最高温度点上游15m范围内纵向烟气温度平稳衰减，且在车速为11.11m/s时衰减速率最大.     

把脉城市安全——记北京市劳动保护科学研究所安全仿真技术研究室主任姜传胜

姜传胜 工学博士、副研究员，现任北京市劳动保护科学研究所安全仿真技术研究室主任。专门从事毒物泄漏扩散仿真、建筑火灾模拟和人员疏散计算机模拟方面的研究。2001年凭借“高层建筑火灾烟气蔓延计算机模拟技术研究”项目入选北京市科技新星计划。从2002年开始转向人员疏散计算机模拟技术研究，在人群心理行为特征、疏散模型和疏散安全工程评估方法方面有独立的见解和丰富的经验。在国内外学术期刊和会议上发表论文近20篇。作为负责人完成课题4项，2004年获北京市科学技术二等奖1项。[编者按]     

计算机模拟室内火灾性状的探讨

根据室内火灾热平衡方程以及与其相关的理论,对室内火灾条件下的辐射热量和温度进行了计算。应用计算机模拟技术,重点讨论了实际室内火灾下的温度——时间曲线随火灾载荷、开口因子、开窗率、墙壁材料导温系数、墙壁材料导热系数这些影响参数变化而变化的规律。引入了等效时间的概念,以等效时间为参考来判定温度对建筑物的损伤程度,并对建筑防火设计提出了相应的建议。     

基于1 m尺度甲醇油池火模拟计算的不同辐射模型数值评估研究（英文）

池火是火灾灾害中最常遇到的火焰类型之一，发展油池火的精细化建模有利于液体火灾事故危害性的精准分析及评估。众所周知，热辐射建模是准确模拟各种火灾场景的关键环节。因此，为建立合适的辐射模型，在这项工作中，通过将四个不同的辐射模型耦合到开源火灾模拟代码FDS中，并使用有限体积法求解辐射强度传输方程，对大尺度甲醇池火开展了LES仿真研究。结合NIST的实验数据，对不同辐射模型的影响特性及结果进行了对比分析。关于温度计算，基于WSGG的辐射模型和Cassol的模型表现更好。此外，所有模型都能很好地预测脉动频率。然而，关于辐射热通量的预测，Cassol的两个模型和FDS默认模型的表现优于其他模型，获得每个组分的准确光谱信息数据和确定混合气体的WSGG系数的方法是成功预测火焰辐射的重要因素。     

矿井火灾时期温度分布数值模拟

矿井发生火灾时，由于风流温度的变化，在井巷中会产生“浮力效应”和“节流效应”，风流受火灾动力的作用，容易引起其状态紊乱，甚至造成整个通风系统风流状态的混乱。矿井火灾时期温度不易直接测量，本文提出了矿井火灾时期温度分布计算数学模型，结合人工智能理论中的深度优先搜索法，编写了火灾时期烟流传播过程及温度分布的软件，对矿井火灾时期烟流传播过程及温度分布进行了数值模拟，对制定火灾预案及火灾时期决策具有重要意义。同时利用深度优先搜索法，确定了火灾时期任一时刻非污染范围、污染范围、火区和可能污染范围，为确定避灾路线和救护路线提供了依据。