地下车库火灾风险分析及消防措施优选

通过地下车库火灾危险源辨识,采用火灾动力学模拟软件FDS4.0对大型地下车库的火灾场景和烟气控制进行数值模拟和风险分析,并对消防措施进行优化选择.     

点型感烟火灾探测器响应信号时程数值预测方法

为预测点型感烟火灾探测器的响应信号时程,提出了采用FDS软件进行数值风洞实验、标定探测器Cleary迟滞模型参数的方法和步骤。以JTY-GD-1109A光电散射感烟探测器为例,标定了与之匹配的Cleary迟滞模型参数;结合FDS火灾模拟分析结果,给出了适用于顶棚射流速度0.15~0.6 m/s的探测舱内响应信号时程预测模型;通过一个室内火灾模拟算例,说明了该预测模型的应用。为评估点型感烟火灾探测器火灾探测的有效性提供了数值方法。     

点型感烟火灾探测器响应信号时程数值预测方法

为预测点型感烟火灾探测器的响应信号时程,提出了采用FDS软件进行数值风洞实验、标定探测器Cleary迟滞模型参数的方法和步骤。以JTY-GD-1109A光电散射感烟探测器为例,标定了与之匹配的Cleary迟滞模型参数;结合FDS火灾模拟分析结果,给出了适用于顶棚射流速度0.15~0.6m/s的探测舱内响应信号时程预测模型;通过一个室内火灾模拟算例,说明了该预测模型的应用。为评估点型感烟火灾探测器火灾探测的有效性提供了数值方法。     

基于FDS的薄壁烧穿等效参数法研究及应用

对火灾动力学模拟(FDS)软件中的材料热边界模型进行分析,提出了用等效参数方法对物体进行缩放处理以适应网格尺度;然后,通过数值模拟验证其一维传热过程的等效性;最后,将该方法应用于某火灾试验的数值再现中,验证了等效参数法的可行性和实用性.     

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.     

基于数值模拟的大型外浮顶储罐区定量风险评估

大型外浮顶储罐储存大量易燃物质,发生事故后极易导致灾难性后果。该文通过对88起事故案例总结分析,确定了大型外浮顶储罐常见的事故场景。采用火灾动力学模拟(FDS)软件对大型外浮顶储罐火灾进行数值模拟,计算了密封圈火灾、全液面火灾和防火堤火灾条件下罐区的热辐射通量时空动态分布。引入人员脆弱性模型,建立了基于FDS模拟的储罐区定量动态风险评估方法。分析了风速对储罐区风险分布的影响,确定了不同风速条件下消防员灭火的安全距离,为储罐区消防应急提供了实用的参考依据。     

基于Python的梁柱式木结构框架抗火数值模拟系统

近年来,采用数值模拟手段进行木结构抗火研究取得了较大发展。为了研究自然火灾下梁柱式木结构框架抗火性能,采用Python脚本语言将火灾动力学模拟器(FDS)软件和Abaqus有限元分析软件集成到统一的平台,编制数据处理、数据存储、炭化深度计算及可视化等模块,建立自然火灾下梁柱式木结构框架数值模拟系统。算例分析结果表明:该系统实现了火灾模拟、有限元模拟一体化分析,较好地反映了自然火灾下梁柱式木结构框架逐步破坏过程。     

不同风速下列车火灾烟气与人员疏散模拟研究

本文采用大涡数值模拟(LES),基于FDS模拟研究了不同风压条件下的列车火灾烟气迁移规律,并通过对不同工况下火灾过程的研究,初步探讨了车厢内火灾发展、烟气运动和温度分布规律并模拟分析了烟气条件下不同初始人员密度时列车车厢内人员疏散过程.     

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。     

改进热平衡法的燃油式火灾试验炉模拟与分析

为实现火灾动力学模拟(FDS)软件对火灾试验炉的模拟,以热平衡法为基础,在原燃油生成热计算公式中引入有效燃烧系数,使其适用于FDS对轻柴油燃烧的模拟;依据质量守恒原理,计算离炉烟气带走热量代替原来的经验公式计算法,进而提出基于改进热平衡法的FDS模拟火灾试验炉的方法.模拟结果表明:相较于热平衡法,改进热平衡法FDS可以更好地模拟火灾试验炉的燃烧过程,模拟平均炉温曲线和设定的ISO-834标准升温曲线吻合得更好.     

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。     

洁净空调系统对初期火灾探测的影响分析

运用FDS(Fire Dynamic Simulator)软件对采用上送下回式空调系统的洁净室火灾烟气运动进行了数值模拟.通过对速度场及温度场的分析,研究了上送下回式气流组织模式对烟气运动和早期火灾烟气探测的影响.模拟研究结果表明,天花板附近的温度场和浓度场均受到较大影响,与没有洁净空调作用情况下相比,火灾探测响应时间将延迟数十秒.     

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.     

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.     

基于沉积理论的碳黑痕迹数值方法

将颗粒沉积理论中的经验公式法应用到烟气颗粒的沉积计算中,推导建立了壁面单位面积上沉积的碳黑颗粒质量与时间等因素关系的数学模型.将该模型嵌入FDS软件,实现烟气流过壁面时形成的可视化痕迹的数值模拟.在数值模拟环境中,设定测点,记录任意时刻壁面单位面积颗粒的沉积总量,对碳黑痕迹进行定量分析.与实际火灾事故进行模拟比对,验证了数值模拟结果与实际火灾情况具有较高的吻合度.该方法可以根据不同的火灾场景、壁面粗糙情况、火源位置等现场情况计算研究壁面碳黑痕迹的形成规律,对火灾调查具有理论指导意义和实用价值.
     

高阶精度格式在火灾模拟中的应用

对流作用在火灾诱导的烟气运动中占主导地位。为了更好地研究火灾诱导的烟气运动,该文构造了一种新的4阶精度的有限差分格式,用以离散火灾烟气运动的控制方程——低M ach数可压缩N av ier-S tokes方程的对流项。将此格式加入到美国国家标准技术局开发的火灾模拟软件F ireD ynam ics S im u lator(FDS)中,对典型的油池火灾和单室火灾的问题进行了数值模拟。将速度和温度分布的计算结果与实验结果和二阶精度的FDS程序计算结果相比较,结果表明该文提出的格式在较少的网格下得到了比二阶精度格式更接近于实验值的结果。这说明在火灾模拟中,相对于二阶精度的格式来说,高精度格式是一种更好的选择。     

某地铁站侧式站台火灾时机械排烟的补风研究

采用热烟试验方法在某地铁站侧式站台进行了机械排烟试验,发现由于站台内补风方式不合理,导致火灾时排烟风机不能有效地排出烟气。对此提出了改进意见,并采用场模拟软件FDS对站台排烟进行了数值模拟,结果显示对补风方式进行改进后能有效地提高排烟效果。     

基于大涡模拟的某建筑火灾再现研究

将计算机数值模拟技术应用于火灾再现,采用FDS(Fire Dynamics Simulator)软件对一起建筑火灾事故进行再现研究.根据火灾现场勘查报告和现场照片建立了仿真模型,根据数值模拟得到的火势发展、温度变化和通风条件,分析了受火建筑各区域的燃烧程度.由分析结果与火灾现场勘查笔录比对的吻合程度,验证了模拟结果的合理性,从而旁证了起火点判断的合理度.     

桥面火灾条件下斜拉桥拉索及全桥结构的安全性能

针对日益受到关注的桥梁火灾风险问题,以一座大跨斜拉桥为研究对象,进行性能化抗火分析.首先进行火灾危险源分析,设置了3种桥面火灾场景;通过FDS模拟获得了不同场景下的火场温度,并与ISO834升温曲线进行比较;分别通过FDS火灾场和ISO834升温曲线得到了两种情况下的拉索温度,并结合屈服强度变化规律进行了拉索失效分析;最后对全桥安全性能进行了评估.结果表明:基于FDS模拟的火场温度总体上低于ISO834曲线温度,在最不利条件下最多可致3根拉索断裂;火灾对斜拉桥整体安全性能的影响有限,但会削弱桥梁的使用功能,应采取必要的防范措施以减小火灾损失.     

玻璃幕墙建筑的火灾特性

为分析幕墙建筑的火灾危险性,借助FDS模拟软件,建立全尺寸双层玻璃幕墙建筑模型,并对低楼层火灾特性进行数值模拟。结果表明:发生火灾时,双层幕墙间温度近似"V"字型分布;随着幕墙间距的增加,幕墙侧面高温点增多,玻璃随机炸裂的危险性急剧增大;随着时间的增加,起火房间的高温点向幕墙转移;起火房间内的CO浓度较高,且高层房间的CO浓度高于低层房间。该结果为幕墙建筑火灾防范提供了理论依据。