微重力条件下气固两相界面耦合燃烧的数值模拟

在建立气固两相界面耦合燃烧计算模型的基础上，对微重力条件下火焰在固相可燃物表面的蔓延过程进行了三维非稳态数值模拟．考虑气相燃烧过程的同时，对固相可燃材料也用有限差分法研究其内部的传热和热解过程，给出了体现两相耦合作用的相界面处理方法．还研究了强迫流动对微重力火蔓延的影响．为了分析对比，进行了正常重力条件下的计算．数值模拟得了微重力燃烧的一些基本特点，结果令人满意．     

微重力条件下气固两相界面耦合燃的数值模拟

在建立气固两相界面耦合燃烧计算模型的基础上，对微重力条件下火焰在固相可燃物表面的蔓延过程进行了三维非稳态数值模拟，考虑气相燃烧过程的同时，对固相可燃材料也用有限差分法研究其内的传热和热解过程，给出体现两相耦合作用的相界面处理方法，还研究了强迫流动对微重力火蔓延的影响，为了分析对比，进行了正常重力条件下的计算，数值模拟得了重力燃烧的一些基本特点，结果令人满意。     

典型变电站阻燃低压电缆外护套材料火灾条件下热解固气产物特性及反应机理

变电站作为电力系统的核心部分,一旦发生火灾将可能造成严重的后果,研究变电站电缆的热解反应机理具有重要的现实意义.目前,针对变电站电缆热解机理,特别是元素变化规律和气体产物定量的研究较少.该文针对典型变电站阻燃低压电力电缆(ZRB-W22-0.6/1.0 kV型)的外护套材料开展无氧条件下的热解动力学、固气产物特性及反应...     

高炉三维气固湍流和煤粉燃烧过程数值模拟

基于欧拉气相方程组、欧拉颗粒连续方程和动量方程以及拉氏颗粒能量和质量变化方程,建立并发展了高炉风口回旋区湍流气固两相流动和煤粉燃烧的三维数学模型.用所建模型分别对冷态模型内气固两相流动和某企业750 m3高炉风口回旋区内的气固两相三维流动与煤粉燃烧进行了数值模拟.采用三维激光相位多普勒分析仪(PDA)对冷态模型内气固两相流场进行了测量,实验结果与冷态两相流动的模拟结果基本一致.热态模拟结果给出了气相温度和组分浓度分布,模拟结果与实验测量结果较吻合,揭示了风口回旋区内气固两相流动和煤粉燃烧的基本性质和特点.     

低压环境下航空电缆点燃性能及烟气特性

分别在海拔4290 m的高高原航空安全实验室与海拔470 m的民机火灾科学与安全工程重点实验室开展了FXL型航空电缆低压与常压条件下的燃烧实验.测量电缆的燃点、点燃时间、烟密度、CO、CO2、O2和氧指数及质量损失速率的变化规律,分析了低压环境对FXL电缆护套层和绝缘层燃烧特性的影响.实验结果显示,低压下的点燃温度和时间均大于常压,其次,低压环境导致电缆不完全燃烧且化学反应不充分所以烟密度小,而且航空电缆材料的发烟量比较大,因此飞机舱内发生电缆火灾,需在60 s左右及时扑灭;再者,低压环境中燃烧的质量损失速率更小,而且受氧浓度的影响力更小;此外,低压下燃烧时间更短,而且氧浓度更低.研究结果揭示了低压环境下飞机电缆燃烧特性,可为预防飞机电缆火灾、增强航空电缆安全性能提供参考.     

高炉风口煤粉及回旋区焦炭燃烧过程数学模型

通过对高炉风口粉煤燃烧及回旋区焦炭燃烧过程中高炉工作环境的探讨,得出数值模拟的方法在喷煤高炉风口煤粉及回旋区焦炭燃烧研究中的必要性,回顾了前人应用数值模拟的实验方法在此方面的研究,总结出了煤粉喷吹过程气-粒两相湍流流动数学模型;煤粉挥发分热解及辐射传热数学模型;回旋区焦炭颗粒燃烧能量方程,最后提出了基于CCD技术的数值模拟边界条件设定的新构想.     

火场胶合板热解燃烧特性热重模拟试验研究

 火场可燃物热解燃烧过程是火灾的初始阶段,直接控制着火过程。本文采用热重分析仪,通过中途变换气氛对胶合板在火场中的热解燃烧行为进行了热重分析和差热分析研究。结果表明,在胶合板的第1热解阶段结束前变化气氛对热解过程影响不大。在第2热解阶段将空气变为氮气后,胶合板热解失重趋势立即沿氮气气氛下趋势进行;将氮气变为空气后,热解迅速加快,最终失重率与空气气氛下相同。     

煤气化炉动态数学模型的建立与分析

以Texaco气化炉为研究对象,分析气化炉内流动、燃烧和气化反应特性,将Texaco气化炉膛分成3个模拟区域,即燃烧区、气化区和回流区,分别对各区运用质量守恒和能量守恒方程,得到集总参数动态数学模型。该模型考虑了气固两相流动、煤热解、辐射换热及包括均相和异相在内的气化反应过程。在模型基础上进行动态与静态仿真,并进行参数化研究和仿真结果分析,得出了一些重要参数的变化趋势和结论。模型的优点在于能对气化炉内喷动区的组分及温度分布进行更加准确的预测,从而具有较好的工程应用价值。     

民用建筑煤气泄漏火灾数值模拟分析

以民用建筑煤气泄漏火灾作为研究对象,通过对实际民用建筑中具有代表性的厨房进行建模,对煤气泄漏时的流体力学模型和燃烧模型进行了研究,确定了使用非预混燃烧模型同时加载k-ε湍流模型和P-1辐射模型的方案,并引入场模拟方法,给定了合适的边界条件,对由煤气泄漏所引发的室内火灾的发展过程进行了形象化数值模拟,并在不同的泄漏时间、泄漏流量、通风速度条件下对火灾烟气蔓延的结果进行对比分析,展示了火灾发生、发展的过程.应用火灾试验结果和数值模拟成果,可以对煤气泄漏火灾中火灾发展蔓延的机理有进一步的了解,同时对煤气泄漏火灾的定性提供了理论依据和鉴定方法.     

甲烷煤尘爆轰参数计算及实验研究

为研究甲烷煤尘爆轰过程中气固两相耦合效应及量化关系.采用理论分析和实验的方法,计算了不同体积分数的甲烷、不同质量浓度的煤尘及甲烷煤尘混合物在燃烧、爆轰过程中爆压和爆速等重要参数.理论分析揭示了燃烧波、爆轰波的传播特征,爆炸实验验证了燃烧波和爆轰波传播规律.研究结果表明:甲烷的燃烧加速煤的热解,煤粉挥发份析出较快;初始阶段甲烷气体的反应速度快,压力上升速率快;煤在高温下快速热解出可燃气体,并发生闪燃;因此,甲烷煤尘混合物爆轰比单一的气相、固相爆轰的分析和测试困难的多.该研究成果对于煤矿安全生产防治抑爆技术等应用具有参考价值.     

采用TG-FTIR联用研究烟煤热解及热解动力学参数的确定

研究煤热解时的组分析出规律对进一步研究低NO燃烧或煤粉再燃时的均相NOx还原反应来说都是非常重要的.采用TG-FTIR实验装置对两种中国烟煤在不同升温速率(10,20,50和80 ℃/min)下的失重及气体释放规律进行了研究,并将实验数据与FG-DVC软件的模拟结果进行了对比.通过对比发现,其中一种烟煤的模拟结果与实验数据比较相符,但另一种烟煤的模拟结果与实验数据偏差较大.偏差主要是由于FG-DVC模型中提供的有关动力学参数不准确所导致.基于FG-DVC模型的假设,官能团热解形成的轻气体产物的释放过程可以用一系列平行独立的单方程模型描述,应用FTIR的实验结果对热解气体组分的动力学参数进行了修正.采用修正后的动力学参数,FG-DVC能更准确的模拟该煤的热解过程.     

煤颗粒热解过程中孔隙分形维数变化的数值模拟

为研究煤粉热解过程中孔隙分形维数的变化规律,更好地预测煤焦的燃烧行为,建立了基于颗粒分形孔隙的热解模型,对煤颗粒热解过程中孔隙分形维数的变化进行数值模拟.模型生成的颗粒在孔隙分形维数、孔隙率和颗粒密度方面与真实的煤粉颗粒相同.模型中采用官能团的裂解来描述热解中的化学反应,颗粒的膨胀由气体压力造成,热解模拟条件与沉降炉的实验条件相同.与实验结果相比,数值模拟能够定性地反映煤粉热解过程分形维数的变化规律.     

火灾中材料产烟毒性的分析

国际上关于火灾烟气毒性最大工况的争议已有多年,有人认定它发生在有焰燃烧工况,也有人认定它发生在无焰燃烧工况.该文作者采用热重-Fourier变换红外分析仪(TG-FTIR), 并结合他人DIN53436的试验结果,在氮气氛下,对木材进行热解实验.对不同特性的材料在纯热解、无焰燃烧和有焰燃烧条件下一氧化碳的生成规律进行了分析.结果表明 烟气毒性最大工况与材料的特性和燃烧条件密切相关,对于固定碳含量较高的材料,烟气毒性最大工况发生在有焰燃烧工况,反之则发生在无焰燃烧工况.     

热塑性装饰材料大尺度火灾实验研究

选择目前市场上最常见的热塑性装饰材料PP,PE,PS,PMMA和PVC,借助ISO9705全尺寸多功能热释放速率实验台对其火灾特性进行研究．研究发现,热塑性材料存在固体表面燃烧（PMMA和PVC）与流动燃烧（PP,PE和PS）2种燃烧形式,其中固体表面燃烧受壁面火蔓延控制,流动燃烧受油池火控制;通过对热解机理的探讨发现热解机理是控制材料燃烧形式的主要因素;通过材料流动能力、油池火发展和热释放速率的比较发现,流动能力对流动燃烧的影响非常大,材料流动能力越好越不利于油池火的形成与发展,所能达到的火灾规模越小．     

热裂解-气质联用技术在卷烟加工与质量控制中的应用研究进展

热裂解技术已成为一种模拟卷烟燃烧的有效方法,用于研究不同热解条件与燃烧产物间的相关联系.本文综述了近10年来热裂解-气质联用技术在烟草制品加工与质量控制方面的应用研究现状,并对其研究趋势进行了展望.     

细水雾应用于综合管廊电缆仓火灾灭火的数值模拟

为探究细水雾应用于管廊电缆仓内火灾灭火的效果,采用FDS模拟技术建立城市地下综合管廊电缆仓模型,分析在不同细水雾雾滴粒径、喷头间距、不同火源位置等条件下细水雾对电缆仓内火灾灭火的效能.研究表明:细水雾应用于管廊电缆仓内灭火效果良好,当火源位置位于不同电缆桥架时,细水雾均能有效扑灭电缆仓内火灾;在常规尺寸的管廊电缆仓内,...     

电缆防火涂料阻火有效性试验

根据电缆隧道实际环境,建立电缆水平燃烧试验平台,研究不同火灾荷载和通风速度下,受防火涂料保护电缆延燃长度的变化规律.结果表明:一定风速条件下,电缆延燃长度随敷设宽度增加呈指数增长,可根据隧道内通风速度和电缆束宽度近似预测电缆延燃长度,从而为电缆隧道的防火设计提供依据.     

基于数值模拟的某公交车火灾重构(英文)

使用FDS进行火灾场景模拟可以给火灾调查提供证据支持. 对公交车火灾的数值模拟可以重现火灾现场,通过描述火源、公交车的结构以及可燃物的属性,可以重构火灾过程,解释火灾的发展、烟气的运动和人员的死亡. 基于逃生人员和营救人员的描述,以及火灾现场的燃烧证据,采用并行运算方法进行了重构模拟. 完成了包括热释放速率、温度场、烟气密度以及组分浓度等在内的多参数数据采集. 通过比较模拟结果和火灾现场的调查结果,推测了火势的发展和烟气运动,解释了人员死亡的原因. 从而为整个火灾重构的进一步研究打下基础,同时指出了火灾模拟在实际火灾场景调查中的应用价值.     

套室内扩散燃烧火灾的三维数值模拟

采用非稳态湍流模型和湍流与化学反应相互作用的涡耗散燃烧模型,对套室内扩散燃烧的火灾进行了三维空间数值模拟.给控制方程添加不同源项以反映化学反应净产生速率对流场的影响,采用交错网格有限容积法将计算区域进行离散,用SIM-PLE算法求解离散控制方程.通过对套间内3种不同释热率情况下火灾的数值模拟,研究了套间内火灾发展、烟气温度分布和燃烧产物浓度分布规律.研究表明火源释热率的大小对烟气温度场的影响较大,对燃烧产物CO2浓度场的影响不很明显.释热率较小时,较短时间内仍能产生大量的烟气;释热率较大时,烟气层迅速形成,温度上升程度更为剧烈.此研究结果对于准确预测套室内火灾传播规律、有效阻止套室内烟气扩散和设计合理的排烟结构有一定的指导意义.图8,参12.     

电缆火灾致因因素分析

随着用电量的增加,电缆火灾呈上升趋势。引起电缆火灾的主要原因有：导线短路、电缆过载、电缆漏电、电缆接头处接触电阻过大。在导线短路原因中分析了三相、两相和单相三种短路情况;在电缆过载原因中研究了过载引起火灾的一般规律;在电缆漏电原因中分析了漏电的常见原因;在接触电阻过大原因中,研究了接触电阻增大的恶性循环规律。