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形状系数对20 L球内铝粉分散特性的影响研究

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中国安全科学学报 2024年第8期34卷 120-127页

作者：关文玲金美华董呈杰天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384 辽宁石化职业技术学院应用化学系辽宁锦州121001

为研究不同形状系数(SF)的铝粉在20 L球型容器中的分散特征,通过建立描述气流携带粉尘形成两相分散系的非稳态数值模型,包括气体流动和粉尘颗粒运动轨迹方程,开展非稳态数值模拟,分析粉尘SF分别为0.2、0.4、0.6、0.8和1.0条件下的粉尘... 详细信息

为研究不同形状系数(SF)的铝粉在20 L球型容器中的分散特征,通过建立描述气流携带粉尘形成两相分散系的非稳态数值模型,包括气体流动和粉尘颗粒运动轨迹方程,开展非稳态数值模拟,分析粉尘SF分别为0.2、0.4、0.6、0.8和1.0条件下的粉尘空间分布以及球室中心的湍流动能、速度随时间变化。结果表明:球室内气流携带粉尘分散可以分为进粉、扩散、稳定和沉降4个阶段,其分散均匀性和最大速度值随SF的增加而增强;SF越大,即颗粒形状越接近球形,铝粉尘的分散性越好;SF越小,粉尘容易堆积在壁面附近;标称浓度一定时,SF≤0.4,浓度峰值随SF的增加而增加;SF>0.4,浓度峰值随SF的增加而减小;铝粉-空气混合物的湍流动能最大值随SF值的增加而降低;铝粉颗粒的速度峰值随SF值的增加而升高。

关键词：形状系数(SF) 20 L球铝粉尘粉尘质量浓度分散特性数值模拟

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紧急状况下人员恐慌动力学模型及仿真研究

安全与环境学报 2021年第2期21卷 746-751页

作者：关文玲李树颖董呈杰天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384

为量化疏散人群心理变化及恐慌状态对疏散时间的影响,在分析恐慌产生原因和影响因素的基础上,通过问卷调查方式确定疏散过程中人员自身、人群相互作用及环境作用因素的参数值,基于系统动力学建立紧急状况下人员恐慌动力学模型,量化人群... 详细信息

为量化疏散人群心理变化及恐慌状态对疏散时间的影响,在分析恐慌产生原因和影响因素的基础上,通过问卷调查方式确定疏散过程中人员自身、人群相互作用及环境作用因素的参数值,基于系统动力学建立紧急状况下人员恐慌动力学模型,量化人群状态及分析对疏散时间的影响规律。恐慌动力学模型仿真结果表明:紧急状况初期,因自发恐慌和恐慌传播效果显著,恐慌人数激增;随后由于自我调节及环境正向作用效果增强,恐慌人数小幅下降;最后由于人员再次恐慌,恐慌人数产生小范围波动,最终恐慌与冷静人群数量处于相对稳定的动态平衡状态。对疏散时间的仿真结果表明:考虑人群的恐慌状态使疏散时间延长了19%,使整体疏散过程更贴近实际情况。本研究对紧急状况下应急疏散具有指导性意义。

关键词：公共安全恐慌心理影响因素恐慌动力学模型仿真分析

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无上部抽吸装置储罐区人工龙卷风风场模拟

安全与环境学报 2020年第1期20卷 98-105页

作者：关文玲王晓娟董呈杰王丽天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384

为了减少因储罐泄漏位置不确定造成的人员伤亡,指导应急疏散,提出利用人工龙卷风定向控制气体流动方向的模型。首先基于Fluent软件建立了储罐区域人工龙卷风数值模型,分析切向速度和压强沿径向变化规律,发现与经典Rankine涡模型切向速... 详细信息

为了减少因储罐泄漏位置不确定造成的人员伤亡,指导应急疏散,提出利用人工龙卷风定向控制气体流动方向的模型。首先基于Fluent软件建立了储罐区域人工龙卷风数值模型,分析切向速度和压强沿径向变化规律,发现与经典Rankine涡模型切向速度沿径向分布规律一致,证实可在储罐区以射流相切的方式形成人工龙卷风风场。其次研究了涡流比和进风量对风场控制气流特性的影响,即分析形成的龙卷风风场最大切向速度、压强差变化规律,结果表明,涡流比越大,形成的龙卷风风场中切向速度和压强差越小,即气流向中心汇聚能力越弱;进风量越大,形成的龙卷风风场中切向速度和压强差越大,即气流向中心汇聚能力越强。研究表明,用人工龙卷风控制储罐泄漏气流方向是可行的。

关键词：安全工程人工龙卷风 Fluent数值模拟涡流比进风量

夏季某玻璃幕墙建筑通风策略模拟及热舒适性评价

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天津理工大学学报 2024年

作者：刘轩涛董呈杰周艳天津理工大学环境科学与安全工程学院

为解决某玻璃幕墙建筑室内夏季高温、热舒适性低的问题，提出一种自然通风和土壤-空气换热器（earth-air heat exchanger，EAHE）通风混合模式下的转换型通风策略。通过对室内空间进行计算流体力学（computationl fluild dynamics，CFD... 详细信息

为解决某玻璃幕墙建筑室内夏季高温、热舒适性低的问题，提出一种自然通风和土壤-空气换热器（earth-air heat exchanger，EAHE）通风混合模式下的转换型通风策略。通过对室内空间进行计算流体力学（computationl fluild dynamics，CFD）数值模拟，分析了该建筑在夏季昼间6-18时太阳辐射在建筑壁面上的动态过程、室内温度和风速的分布情况，并对热舒适性进行评价。结果表明，在6-10时与16-18时，自然通风即可保证室内的热舒适性达到I级标准；在10时转换为EAHE通风策略后，10-16时室内温度峰值30.8℃，室内热湿环境的热舒适性达到I级标准。

关键词：玻璃幕墙建筑太阳辐射自然通风土壤-空气换热器热舒适性数值模拟

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开敞空间氢气爆炸特性数值模拟研究

消防科学与技术 2024年第7期43卷 946-951页

作者：关文玲李莫凡董呈杰任常兴天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384 应急管理部天津消防研究所天津300381 工业与公共建筑火灾防控技术应急管理部重点实验室天津300381 天津市消防安全技术重点实验室天津300381

为研究开敞空间氢气爆炸危害,基于Fluent流体力学计算软件建立开敞氢气-空气爆炸的三维数值模型,在此基础上,模拟和分析了边长为0.5、1.0、2.0、3.0 m的立方体预混氢气-空气爆炸,并将数值模拟结果与TNO多能法和BST法的爆炸强度等级进行... 详细信息

为研究开敞空间氢气爆炸危害,基于Fluent流体力学计算软件建立开敞氢气-空气爆炸的三维数值模型,在此基础上,模拟和分析了边长为0.5、1.0、2.0、3.0 m的立方体预混氢气-空气爆炸,并将数值模拟结果与TNO多能法和BST法的爆炸强度等级进行对比。结果表明,火焰传播距离约为初始氢气半径的2倍。爆炸最大压力出现位置的无量纲距离与气云初始半径近似成线性关系。TNO多能法和BST法爆炸强度等级的选择应根据气云初始尺寸的增大而增加。

关键词：氢气爆炸开敞空间气云尺寸最大超压火焰传播 TNO多能法 BST法

多孔材料对泄爆管道LPG爆炸抑制效应的影响研究

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中国安全科学学报 2024年第6期34卷 82-89页

作者：关文玲矦逸飞任常兴董呈杰张网天津理工大学环境科学与安全工程学院天津300384 天津长芦海晶集团有限公司天津300450 应急管理部天津消防研究所天津300381

为探究多孔材料对泄爆管道液化石油气(LPG)爆炸传播特性的影响特征,采用自主搭建的气体爆炸测试平台,分析不同厚度及孔隙度的碳化硅多孔材料对火焰传播特性和爆炸超压的影响。结果表明:安装多孔材料可有效阻止泄爆管道中LPG爆炸火焰的传... 详细信息

为探究多孔材料对泄爆管道液化石油气(LPG)爆炸传播特性的影响特征,采用自主搭建的气体爆炸测试平台,分析不同厚度及孔隙度的碳化硅多孔材料对火焰传播特性和爆炸超压的影响。结果表明:安装多孔材料可有效阻止泄爆管道中LPG爆炸火焰的传播;随着多孔材料孔隙度和厚度的增加,LPG火焰的传播距离、传播速度和强度均减小,其中,材料孔隙度对阻火效果的影响更大;同时多孔材料可降低泄爆管道中LPG的最大爆炸超压,当材料安装位置后端气体未被引燃时,增加多孔材料的孔隙度和厚度,材料前端(PT1、PT2)的最大爆炸超压增大,材料后端(PT3)的最大爆炸超压接近于静态破膜压力。材料孔隙度和厚度的阻火效应表明:在工程应用中,当材料强度达标后,应优先考虑增加材料的孔隙度来进行阻火。

关键词：多孔材料泄爆管道液化石油气(LPG) 抑制效应爆炸超压

火灾情景下基于多智能体的恐慌疏散动态仿真研究

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天津理工大学学报 2024年

作者：张迪董呈杰周艳李志琦天津理工大学环境科学与安全工程学院

基于AnyLogic多智能体方法模拟了火灾情景下人群疏散过程，模型综合考虑了火灾产物、人群恐慌感染对行人实时速度的影响，其中，火灾环境的温度、能见度、CO浓度动态数据基于FDS软件计算；行人恐慌感染基于问卷调查数据和心理行为学因... 详细信息

基于AnyLogic多智能体方法模拟了火灾情景下人群疏散过程，模型综合考虑了火灾产物、人群恐慌感染对行人实时速度的影响，其中，火灾环境的温度、能见度、CO浓度动态数据基于FDS软件计算；行人恐慌感染基于问卷调查数据和心理行为学因素应用系统动力学建模求解获得。分析了人员情绪状态随火灾发生的动态转变和火灾产物对不同恐慌状态下人员疏散速度的影响。仿真结果表明：在考虑恐慌心理和火灾产物共同对疏散影响时比只考虑恐慌心理对疏散的影响时，疏散时间延长了17.7%。若对恐慌心理进行模拟干预，将行人的自我调节度、疏散引导效率均提高15个百分点，恐慌人数占比将减少3.75％，疏散效率总体提高了8.9％。

关键词：火灾疏散恐慌心理恐慌动力学模型仿真分析

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密闭空间障碍物条件下甲烷-空气爆炸实验

密闭空间障碍物条件下甲烷-空气爆炸实验

中国职业安全健康协会2009年学术年会

作者：毕明树董呈杰大连理工大学化工学院

在20L密闭管道内,通过改变甲烷体积分数、障碍物位置进行了甲烷-空气爆炸实验,研究障碍物对密闭管道内甲烷-空气爆炸威力的影响。在本文实验条件下,设置障碍物使压力达到最大值的时间明显缩短,在距离点火端600mm附近位置设置障碍物时,... 详细信息

在20L密闭管道内,通过改变甲烷体积分数、障碍物位置进行了甲烷-空气爆炸实验,研究障碍物对密闭管道内甲烷-空气爆炸威力的影响。在本文实验条件下,设置障碍物使压力达到最大值的时间明显缩短,在距离点火端600mm附近位置设置障碍物时,最大爆炸压力上升速率增加更明显。对于特定的容器,存在一个最危险的位置,使其对爆炸最大压力上升速率最快。障碍物距离点火端越近,火焰较弱,加速作用不明显;障碍物距离点火端太远,加速后可燃气体量太少,无法维持高速燃烧。

关键词：甲烷爆炸障碍物

来源： cnki会议评论

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化工园区消防站多目标选址模型

中国安全科学学报 2018年第3期28卷 62-67页

作者：关文玲张孟军董呈杰谢继彪天津理工大学环境科学与安全工程学院

为提高化工园区的应急能力,针对化工园区内消防站的选址问题,建立一个消防站多目标选址模型。分析影响消防站选址的经济、时间、距离及覆盖率等基本因素,利用潜在生命损失值（PLL）对化工园区进行风险评估;建立消防站选址的约束条件,进... 详细信息

为提高化工园区的应急能力,针对化工园区内消防站的选址问题,建立一个消防站多目标选址模型。分析影响消防站选址的经济、时间、距离及覆盖率等基本因素,利用潜在生命损失值（PLL）对化工园区进行风险评估;建立消防站选址的约束条件,进而通过计算实现消防站的选址;通过实例验证模型的有效性。结果表明：该模型能综合考虑潜在生命损失值和影响消防站选址的因素,确定化工园区消防站位置,完善园区消防安全体系。

关键词：化工园区潜在生命损失值(PLL) 消防站风险评价多目标选址选址优化