火灾动力学模拟论文-张佳庆

火灾动力学模拟论文-张佳庆

导读:本文包含了火灾动力学模拟论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:船舶舱室火灾,顶部开口,封闭空间火灾,边界条件

火灾动力学模拟论文文献综述

张佳庆[1](2014)在《考虑开口与火源位置影响的船舶封闭空间火灾动力学特性模拟研究》一文中研究指出火灾是船舶灾难性事故之一,可能导致严重的船舶损伤和人员伤亡。认识开口与火源位置对船舶舱室火灾的影响是船舶安全工程的重要内容,可为船舶安全设计、火灾预防和扑救等提供基础数据和理论支撑。为了研究开口与火源位置对船舶舱室火灾的影响,本文针对不同火源和开口位置下的顶部开口腔室火灾,以及无竖直开口腔室中的火源抬升行为开展了实验研究和理论分析。提出了一系列船舶舱室火灾参数预测模型并对其影响因素进行了表征。本文实验条件下得到的主要结论如下:分析了顶部开口腔室中火源水平位置(火源XY因素)对火灾行为的影响。在顶部中央开口腔室中,将火源移离地板中央会增长稳定燃烧时间并降低火源平均质量损失速率,燃烧全过程的舱内氧气浓度空间平均值和火源平均燃烧效率均会降低。不同火源位置下顶部开口临界尺寸存在显着差异。火源燃烧效率随火源区氧气浓度的时平均值的升高而线性增大。建立了可用于比较不同热释放速率池火的无量纲火焰高度。顶部开口腔室池火存在火焰拉伸现象;以中央火为基准参考,其他位置火焰存在“拉伸”行为和卷吸受限。建立了反应腔室蓄热能力、可用于比较不同位置火源下腔室温升的无量纲温升参数。当火源位于开口正下方时,无量纲温升最小。对于水平位置不同的火源,不同的卷吸率和离顶部开口的距离是影响其火灾行为的两大因素。腔室内平均烟气密度随顶部开口尺寸的增大而减小,中央火的下降趋势较墙壁火和墙角火更为明显。由于具有更大的热释放速率,中央火的腔室烟气填充速率更快。影响中央火的主导因素为热反馈增强,墙角火占主导地位的因素为氧气受限,而墙壁火受“热反馈增强和氧气受限”共同作用。研究了顶部开口腔室的开口位置(开口XY因素)对火灾行为的影响。顶部中央开口腔室火源质量损失速率略大于顶部拐角开口腔室火源质量损失速率,其火源燃烧效率和热释放速率均高于顶部拐角开口腔室火源对应值。不同开口位置情况下的火焰拉伸特性无明显差异。由于蓄热性较顶部拐角开口腔室差,顶部中央开口腔室无量纲温升低于顶部拐角开口腔室无量纲温升。当顶部开口远离火源上方,其室内的氧气受限作用和热反馈效应将增强。顶部开口腔室中的平均温升速率随火源面积指数增大,对应的顶部中央开口腔室的指数大于顶部拐角开口腔室的指数。顶部中央开口腔室平均烟密度随顶部开口尺寸的增大而降低,而顶部拐角开口腔室的平均烟密度则基本保持不变。顶部拐角开口腔室中的烟气填充速度比顶部中央开口腔室烟气填充速度慢。采用恒定火源功率对开口位置的影响进行了数值模拟研究,数值模拟结果与对实验结果进行无量纲分析得出的结论一致。揭示了顶部开口或无开口腔室中抬升火源(Z因素)的行为规律。(1)揭示了顶部开口腔室中抬升火源的行为特性。当火源抬升高度较高时,其质量损失速率变小且稳定燃烧时间变长。抬升火源情况下顶部开口腔室中的烟气消光系数、氧气浓度和气体温度等火灾环境参数具有明显的分层特性。对于较高位置的火源,其烟气沉降速率较慢。(2)揭示了抬升火源情况下无开口封闭腔室典型烟气填充过程。烟气消光系数、氧气浓度和气体温度分布均呈现明显分层,且分层界面为火源高度平面。在抬升火源情况下的无开口封闭腔室中,烟气层沉降并滞止于火源高度平面,进而通过墙壁射流继续烟气填充过程。(3)可视化实验显示墙壁射流穿透分层平面沿着墙壁向下沉降;之后,烟气在地板平面累积并从地板中央上升。(4)发现对于火源位置较高的情况,腔室内不同高度处氧气浓度差异较大,充分混合假设不成立。当火焰触顶时燃料在点燃后迅速沸腾,其燃料平均质量损失速率远大于开放空间自由燃烧值。基于观测到的分层现象建立了氧气消耗率的计算方法。无开口封闭腔室中抬升火源平均燃烧效率和碳转化率随其抬升高度线性降低。火焰触顶情况下的抬升火源在燃烧早期危害性较大。火焰触顶情况下火源平均热释放速率并无明显升高。建立了船舶A60舱室综合传热系数模型、顶部开口腔室火灾温度模型、全舱平均氧气浓度和烟气密度关系式等船舶舱室火灾参数预测模型,并对相关模型的影响因素进行了表征。对于船舶A60结构舱室,其平均综合传热系数与火源热释放速率的叁分之一次方成正比。讨论了对现有计算顶部开口传热方法的使用和误用:当火源位于开口正下方时,羽流诱导的顶部开口传热占主导地位。需谨慎应用Cooper模型计算顶部开口传热。提出了当火源位于开口正下方时的开口传热的处理方法。基于能量守恒和顶部开口流动经验关系式,推导建立了顶部开口腔室火灾的温度预测模型。对于水平位置因素,其影响反映在所建立的反映“总热释放量与开口散失热量比"以及“墙壁热损失与开口散热热量比"的两个无量纲量的指数上。对于移离开口正下方的火源,其温升与火源热释放速率的叁分之二次方成正比;对于位于开口正下方的火源,其温升与火源热释放速率的叁分之四次方程正比,与开口面积的六分之一次方成反比。无论是使用单区模型假设还是双区模型假设,竖直位置因素对所建立模型无显着影响。建立了综合腔室体积、顶部开口尺寸、开口与火源相对位置、火源热释放速率等因素的顶部开口腔室池火无量纲开口因子。基于无量纲开口因子,建立了全舱平均氧气浓度关系式和全舱平均烟气质量密度关系式。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2014-04-01)

尤锁柱[2](2012)在《室内火灾动力学模拟与控制研究》一文中研究指出火灾是指时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各类灾害中,火灾是最常见,对公共安全和社会发展威胁最严重的灾害之一,而建筑火灾不仅造成巨大的经济损失,还造成巨大的生命损失。火灾的蔓延规律研究是火灾的防治和建筑防火设计的基础。单室火灾蔓延规律是火灾研究的基础,研究单室火灾的燃烧和蔓延规律对火灾产生、发展规律的认知和火灾控制具有重要意义。随着城市人口的迅速增加,城市公共交通压力逐渐增大,地铁逐渐成为重要的城市公共交通工具,但是近些年世界上也发生了一些地铁火灾事故。地铁具有特殊的地下空间结构,地铁火灾具有蔓延速度快、烟气大等特点,一旦发生常常会造成巨大的损失,地铁火灾规律的研究对地铁火灾防治、地铁结构防火设计和地铁火灾人员疏散具有重要意义。在火灾发展的过程中,一些重要参数如:二氧化碳浓度、氧气浓度、温度等的变化会严重影响人员疏散和火灾救治,本文选用火灾场模拟软件FDS作为工具,做了以下几个方面的研究工作:1.单室火灾在火源引燃燃烧物情况下的火灾蔓延规律;2.在相同火源和燃烧物情况下,不同通风条件下的火灾蔓延分析,研究通风情况对火灾蔓延的影响;3.火源附近燃烧物对火灾发展的影响;4.双层地铁站在特定火源功率下火灾蔓延规律;5.排烟装置对地铁站火灾蔓延的影响。本文得出了通风条件、火源位置对单室火灾蔓延影响的规律,研究了排烟装置对双层地铁站的火灾蔓延影响,研究内容为火灾中人员疏散真实模拟和火灾防治提供了科学依据。(本文来源于《华中科技大学》期刊2012-01-01)

厉建祥,张卫华,陶彬[3](2011)在《大型原油储罐全表面火灾动力学模拟研究》一文中研究指出本文以大涡模拟方法为基础建立了油罐火灾动力学模拟理论模型,研究了不同风速条件下,油罐发生全表面火灾时,气流速度、热辐射强度、安全间距等参数的变化规律。(本文来源于《中国职业安全健康协会2011年学术年会论文集》期刊2011-10-19)

王皎,高扬[4](2011)在《基于火灾动力学模拟的古建筑火灾探测器布置研究》一文中研究指出为尽快发现和控制火灾,使古建筑的消防投资更经济有效,需进行试验研究。但古建筑不能进行现场试验,通过基于火灾动力学的场模拟软件FDS5.0,以山西圣母殿为例,建立物理模型,模拟火灾发生、发展过程,得出火灾烟气蔓延过程中浓度和温度随时间变化的不同分布。通过对模拟结果分析,对圣母殿中感烟和感温2种火灾探测器进行合理有效的布置,经过数据检验,在最短时间内报警系统有效报警。结果分析表明:不论着火点在建筑的什么位置,只要合理的设置和组合火灾探测设备,就能在第一时间发现火情。证明了软件模拟的方法对古建筑消防设施设置方式的可行性。(本文来源于《中国安全科学学报》期刊2011年03期)

毛星[5](2010)在《火灾动力学模拟软件第6版》一文中研究指出火灾动力学模拟软件(FDS)以及Smokeview(SMV)分别是用于低速、热能驱动的大涡模拟(LES)的计算和可视化软件。FDS第6版将在湍流模型、墙模型以及标量输运方案等几方面作出更新。首先,第6版开发了两个处理复合几何的新方法,打破了当前步进方法的(本文来源于《消防科学与技术》期刊2010年08期)

郭子东,吴烦,吴立志,徐晓楠[6](2009)在《基于火灾动力学模拟的古建筑火灾探测系统设计研究》一文中研究指出古建筑的消防安全工作作为古建筑保护工作内容的重要组成部分,需要深入开展的消防科学的研究工作。目前在我国,缺少关于古建筑防火安全方面的规范,通常使用的处方式规范一般不适用于古建筑。性能化方法能够提供更加灵活和符合实际的解决方案。并且这可能是唯一可行的使古建筑达到可接受风险水平的方法。以布达拉宫东大殿为研究对象,探讨了性能化防火分析方法在古建筑防火保护中的应用。以对古建筑进行早期探测报警为目标进行了消防设施设置。应用FDS软件进行了模拟研究,根据模拟结果进行分析,得到了一些有益的结论并应用于消防设施设置。通过对探测器响应时间分析,探测器的设置合理,能够在第一时间报警,并且实现了消防安全设计的科学化、合理化和成本效益的最优化。(本文来源于《火灾科学》期刊2009年02期)

火灾动力学模拟论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

火灾是指时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各类灾害中,火灾是最常见,对公共安全和社会发展威胁最严重的灾害之一,而建筑火灾不仅造成巨大的经济损失,还造成巨大的生命损失。火灾的蔓延规律研究是火灾的防治和建筑防火设计的基础。单室火灾蔓延规律是火灾研究的基础,研究单室火灾的燃烧和蔓延规律对火灾产生、发展规律的认知和火灾控制具有重要意义。随着城市人口的迅速增加,城市公共交通压力逐渐增大,地铁逐渐成为重要的城市公共交通工具,但是近些年世界上也发生了一些地铁火灾事故。地铁具有特殊的地下空间结构,地铁火灾具有蔓延速度快、烟气大等特点,一旦发生常常会造成巨大的损失,地铁火灾规律的研究对地铁火灾防治、地铁结构防火设计和地铁火灾人员疏散具有重要意义。在火灾发展的过程中,一些重要参数如:二氧化碳浓度、氧气浓度、温度等的变化会严重影响人员疏散和火灾救治,本文选用火灾场模拟软件FDS作为工具,做了以下几个方面的研究工作:1.单室火灾在火源引燃燃烧物情况下的火灾蔓延规律;2.在相同火源和燃烧物情况下,不同通风条件下的火灾蔓延分析,研究通风情况对火灾蔓延的影响;3.火源附近燃烧物对火灾发展的影响;4.双层地铁站在特定火源功率下火灾蔓延规律;5.排烟装置对地铁站火灾蔓延的影响。本文得出了通风条件、火源位置对单室火灾蔓延影响的规律,研究了排烟装置对双层地铁站的火灾蔓延影响,研究内容为火灾中人员疏散真实模拟和火灾防治提供了科学依据。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

火灾动力学模拟论文参考文献

[1].张佳庆.考虑开口与火源位置影响的船舶封闭空间火灾动力学特性模拟研究[D].中国科学技术大学.2014

[2].尤锁柱.室内火灾动力学模拟与控制研究[D].华中科技大学.2012

[3].厉建祥,张卫华,陶彬.大型原油储罐全表面火灾动力学模拟研究[C].中国职业安全健康协会2011年学术年会论文集.2011

[4].王皎,高扬.基于火灾动力学模拟的古建筑火灾探测器布置研究[J].中国安全科学学报.2011

[5].毛星.火灾动力学模拟软件第6版[J].消防科学与技术.2010

[6].郭子东,吴烦,吴立志,徐晓楠.基于火灾动力学模拟的古建筑火灾探测系统设计研究[J].火灾科学.2009

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