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民机客舱火灾人员逃生仿真研究

民机客舱火灾人员逃生仿真研究

作者：胡辉中国民航大学

学位级别：硕士

民机客舱火灾人员逃生的研究受限于安全性、经济性、环保性等因素,利用计算机仿真软件可更安全便捷地模拟客舱发生火灾时的人员逃生过程,分析舱内火灾在不同时段内各因素对人员逃生过程的影响,从而提出可行性建议。首先分析了影响客舱... 详细信息

民机客舱火灾人员逃生的研究受限于安全性、经济性、环保性等因素,利用计算机仿真软件可更安全便捷地模拟客舱发生火灾时的人员逃生过程,分析舱内火灾在不同时段内各因素对人员逃生过程的影响,从而提出可行性建议。首先分析了影响客舱火灾人员逃生的各类因素,主要为客舱环境、火灾产物、客舱人员三大类,为后续模型的建立奠定基础。接着使用火灾模拟软件Pyro Sim建立C919的客舱火灾模型,假设发生燃油泄漏火灾,设定前中后三种火源位置的火灾工况,观察分析了各工况中舱内烟气蔓延、温度、能见度、CO浓度的演变规律,确定了各个可用出口的ASET(可用安全逃生时间)。然后依据火源位置及火灾产物的分布特点,将客舱划分为三个逃生区域,将各逃生区域内火灾产物的含量变化与火灾条件影响下的人员逃生速度函数相结合,获取了实时变化的客舱不同逃生区域内人员的逃生速度,进而构建出包括五个子模型(客舱环境模型、人员特征模型、人员行为模型、人员运动模型、客舱危害模型)的C919客舱火灾人员逃生模型,并按照相关规章分别对其进行与三种火灾工况相对应的Pathfinder人员逃生仿真。进行了模拟数据处理及仿真结果分析后,针对各个工况的堵塞瓶颈,通过按人员类型重新分配座椅位置并添加逃生指引的方式优化了模型,结果表明据此可有效减少逃生时间并大幅减少滞留人数,并得到了一些具有参考价值的结论。本研究望为未来C919突发火灾的应急逃生演练和应急预案的编制与改进提供一些参考,以降低人员伤亡和财产损失。

关键词：民用飞机客舱火灾 PyroSim 可用安全逃生时间人员逃生 Pathfinder 仿真模拟

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公路隧道火灾时的人员逃生研究

土木工程学报 2009年第8期42卷 115-123页

作者：夏永旭周勇狄王永东长安大学陕西西安710064 广西交通科学研究院广西南宁530023

火灾是公路隧道最为严重的灾害之一。分析克拉尼提出的高温条件下人员逃生公式,结合公路隧道火灾时的人员逃生情况,对克拉尼公式进行修正。采用有限元用数值模拟方法,详细地研究典型隧道结构段在不同环境风速、不同火灾规模时隧道内的... 详细信息

火灾是公路隧道最为严重的灾害之一。分析克拉尼提出的高温条件下人员逃生公式,结合公路隧道火灾时的人员逃生情况,对克拉尼公式进行修正。采用有限元用数值模拟方法,详细地研究典型隧道结构段在不同环境风速、不同火灾规模时隧道内的温度场;以修正后的隧道火灾人员逃生公式为判别条件,给出隧道内人员可能逃生的位置和消防救援的安全位置。所得结果对公路隧道灭火救灾预案的编制提供重要的技术支持。

关键词：隧道火灾人员逃生判断条件消防救援安全位置

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高层建筑火灾扑救及人员逃生的策略解析

中国建筑金属结构 2022年第6期 147-149页

作者：李强应急管理部消防救援局昆明训练总队

建筑火灾是一种常见的火灾类型,与人们的日常生活关联度较高,是近年来发生频率相对较高的火灾。随着新时期社会经济快速发展,城市高层建筑物规模与高度持续扩大。由于高层建筑装修通常较为华丽,因此火灾荷载也相对较大,一旦出现火灾事故... 详细信息

建筑火灾是一种常见的火灾类型,与人们的日常生活关联度较高,是近年来发生频率相对较高的火灾。随着新时期社会经济快速发展,城市高层建筑物规模与高度持续扩大。由于高层建筑装修通常较为华丽,因此火灾荷载也相对较大,一旦出现火灾事故,将给人们的人身安全、财产安全等带来较大的损失。因此,在国内外的火灾研究中,高层建筑火灾扑救等一直是重点内容,而高层建筑火灾如何有效防火扑救、人员如何逃生已经是现阶段所需解决的重点问题。基于此,本研究针对高层建筑火灾的特点,探究火灾扑救的措施和方法,探究人员逃生的具体策略,从而为相关人员提供参考与帮助。

关键词：高层建筑火灾扑救人员逃生

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考虑人员逃生公路隧道火灾控制风速研究

地下空间与工程学报 2019年第1期15卷 277-286页

作者：王星师江涛柴伦磊韩兴博胡强长安大学公路学院西安710064 甘肃省交通科学研究院有限公司兰州730050

公路隧道火灾人员逃生与控制风速关系密切。本研究基于PHOENICS软件,建立了矩形、圆形及马蹄形断面下二、三及四车道9种计算模型,选取了大客车(20 MW)及无载重货车(30 MW) 2种火源释放率,选取了2.0 m/s、2.5 m/s、3.0 m/s、3.5 m/s及4.0... 详细信息

公路隧道火灾人员逃生与控制风速关系密切。本研究基于PHOENICS软件,建立了矩形、圆形及马蹄形断面下二、三及四车道9种计算模型,选取了大客车(20 MW)及无载重货车(30 MW) 2种火源释放率,选取了2.0 m/s、2.5 m/s、3.0 m/s、3.5 m/s及4.0 m/s的入口风速共计40种主要常见火灾工况,考虑了纵向通风对人体极限温度承受值的影响,采用了杨涛修正的动态火源释放率曲线及周勇狄修正的克拉尼公式,选用了适当的人员逃生条件,给出了每种工况8个特征时刻的10个特征点的温度值及曲线图,给出了燃烧5 min、12 min、30 min后火源处的纵横断面温度云图及中轴面烟气云图,给出了对应于火源燃烧位置上下游8个特征位置下人员逃生的忍受时间与逃离时间。研究得出:在基于人员逃生条件下矩形断面隧道在火源释放率为20 MW时二车道控制风速为3.0 m/s,三、四车道均为2.5 m/s; 30 MW时二、三、四车道控制风速均为3.5 m/s,圆形与马蹄形断面隧道在火源释放率为20 MW时二、三、四车道控制风速均为3.5 m/s,30 MW时二车道控制风速均为4.0 m/s,三、四车道均为3.5 m/s。在火灾发生1 min后,人员以1 m/s从火源上下游进行疏散均可安全逃生。

关键词：隧道火灾人员逃生控制风速火源释放率 PHOENICS

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基于元胞自动机的火灾中人员逃生的模型

科学通报 2002年第12期47卷 896-901页

作者：杨立中方伟峰黄锐邓志华中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

在已有的元胞自动机交通流模型和行人流模型的基础上,提出了一个模拟火灾中人员逃生的基本模型,并介绍了其扩展模型的应用.主要特点是引入了“总危险度图”的概念,使得模型在确定人员逃生路线方面更加合理、方便.模型所有规则的确定都... 详细信息

在已有的元胞自动机交通流模型和行人流模型的基础上,提出了一个模拟火灾中人员逃生的基本模型,并介绍了其扩展模型的应用.主要特点是引入了“总危险度图”的概念,使得模型在确定人员逃生路线方面更加合理、方便.模型所有规则的确定都遵循一个总的原则:逃生的人员总是尽可能以最快的速度往最安全的地方运动.模型具有很强的扩展能力,可以很好模拟人员的智能性以及火灾场景的作用.用模型对大房间内人员的疏散过程进行了模拟,表明本模型具有较强的实用性.

关键词：远胞自动机行人流火灾人员逃生模型

基于温度和CO影响下的公路隧道火灾人员逃生研究

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基于温度和CO影响下的公路隧道火灾人员逃生研究

作者：王东长安大学

学位级别：硕士

在研究隧道防灾、救灾、以及人员逃生时,火灾的初始增长阶段对于确定隧道内的温度增长、烟雾扩散、人员逃生以及救援位置是非常重要的。在隧道火灾中,人员除了要遭受高温气体对呼吸道的伤害,还要受到火灾产生的有害气体的伤害。目前，... 详细信息

在研究隧道防灾、救灾、以及人员逃生时,火灾的初始增长阶段对于确定隧道内的温度增长、烟雾扩散、人员逃生以及救援位置是非常重要的。在隧道火灾中,人员除了要遭受高温气体对呼吸道的伤害,还要受到火灾产生的有害气体的伤害。目前，国内外在研究失火隧道内温度、烟气生成等参数时,大多针对不同的火灾场景给出了恒定的热释放率,这样虽然能够简化计算,使结果偏于安全,但是无法模拟出火灾增长和衰减的实际过程。另外,在研究人员逃生时,不少文献只是采用了恒定的温度和CO浓度的逃生条件,显然也存在瑕疵。本文首先参考了国内外相关文献,在分析目前国际上多种热释放函数优缺点的基础上,以长安大学杨涛给出的火灾热释放函数为基础,采用数值模拟方法,研究了不同环境风速和不同火灾规模时公路隧道的火灾温度场和烟雾浓度场。其次,在文献提出的的修正克拉尼温度逃生条件的基础上,根据火灾烟雾中一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、氰化氢等对人体的伤害机理,将FED失能模型作为隧道火灾时有害气体逃生条件,首次将温度和烟雾对人员的共同伤害引入隧道火灾的逃生中。再次,以厦门翔安海底公路隧道为对象,采用数值模拟方法,详细地研究了隧道火灾发生后,在不同入口风速、不同火灾规模、不同火源位置以及射流风机、横通道、竖井的开启时的隧道内的压力分布、流场分布、温度场分布以及烟雾浓度场分布,得出了火灾时隧道内不同区域温度和烟雾的传播分布规律。最后,根据人员极限忍受温度与忍受有害气体的时间,给出了不同隧道风速、不同火灾规模时隧道内人员逃生的区域和可安全逃生的距离。本文的主要结论有： (1)首次同时考虑温度和有害气体对人体的伤害,并将其应用在隧道火灾的逃生研究中;(2)选择包含时间变化的热释放函数,采用数值模拟方法研究不同情况时隧道内的温度场和烟雾场,得到如下结论： ①同一时刻各特征点的温度随火源距离的增加而降低,且降低的幅度是逐渐减小的。隧道内除火源处外,其他特征点的最高温度都出现在较晚的时刻,与火源处最高温度的出现时间相比,有一个时间延迟;②火灾发生后,隧道内纵向温度分布呈三段式分布特征：在火区下游开始一小段距离范围内,温度明显低于分布在两侧的“两侧高温段”的温度。随后接下来的一段距离发展为中心区域温度比两侧温度稍高些的“中心高温段”。最后剩下的至出口范围温度分布才趋于均匀的“均匀段”;③针对厦门翔安海底隧道而言,当火灾规模为20MW时,应取不小于3m／s的火灾控制风速,当火灾规模为30MW时,应取不小于4m／s的火灾控制风速

关键词：隧道工程隧道火灾火源热释放率数值模拟人员逃生

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煤矿井下火灾事故人员逃生可视化技术研究

煤矿井下火灾事故人员逃生可视化技术研究

作者：武炜河南理工大学

学位级别：硕士

建立矿山可视化救援系统可以增强救援活动的有效性,提高救援效率,对提高矿山的安全管理水平及工作效率、指导矿山救援、保障矿山生产安全等具有重要意义。本文以煤矿火灾应急救援人员逃生流程为研究对象,研究了火灾救援人员逃生可视化系... 详细信息

建立矿山可视化救援系统可以增强救援活动的有效性,提高救援效率,对提高矿山的安全管理水平及工作效率、指导矿山救援、保障矿山生产安全等具有重要意义。本文以煤矿火灾应急救援人员逃生流程为研究对象,研究了火灾救援人员逃生可视化系统,形成了一套较为规范的可视化系统理论。为今后可视化矿井的研究和类似项目的开发奠定了理论基础。采用可视化技术可以虚拟出矿井下三维巷道形态,对煤矿火灾救援、人员逃生具有重要意义。本文主要内容如下:(1)介绍了可视化仿真的概念,特征,建模方法和关键技术,为以后煤矿井下火灾人员逃生可视化系统的研究提供了理论技术支持。(2)以山西潞安集团常村煤矿为例,建立了火灾救援系统表和人员逃生系统表,存放于煤矿井下火灾救援、人员逃生数据库中。(3)基于MVC设计模式,采用XML技术,对数据结构和组织进行动态配置管理。并构建了山西潞安集团常村煤矿井下火灾事故人员逃生可视化数据管理模式。(4)采用OpenGL作为程序接口,并进行编程设计,模拟出山西潞安集团常村煤矿井下巷道的三维图象。(5)采用UML建模语言对常村矿进行可视化系统设计。(6)最后利用vega创建粒子系统来模拟火灾变化过程和利用vgDIGuy模块仿真矿工火灾期间逃生,实现了煤矿井下火灾事故人员逃生可视化。本文提出了可视化技术在煤矿井下火灾事故人员逃生中的应用研究,从而可以有助于提高救援、人员逃生的速度和效率。因此,把可视化技术应用到矿山火灾人员逃生中来,具有重要的理论意义和实用价值。

关键词：可视化系统矿山火灾人员逃生系统设计

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基于人员逃生公路隧道火灾控制风速研究

基于人员逃生公路隧道火灾控制风速研究

作者：师江涛长安大学

学位级别：硕士

近年来，公路隧道建设蓬勃发展，隧道数量和里程不断增加，隧道长度不断突破，在给公路交通创造有利条件的同时，隧道内各类事故隐患也不断增多，其中隧道火灾事故更是时有发生。隧道内一旦发生火灾，隧道内的温度和烟气对人员安全有严... 详细信息

近年来，公路隧道建设蓬勃发展，隧道数量和里程不断增加，隧道长度不断突破，在给公路交通创造有利条件的同时，隧道内各类事故隐患也不断增多，其中隧道火灾事故更是时有发生。隧道内一旦发生火灾，隧道内的温度和烟气对人员安全有严重威胁，稍有不慎将导致严重的人员伤亡和财产损失。因此，研究隧道火灾时人员逃生的控制风速，在隧道消防安全中越来越重要。首先，本文参考国内外相关文献，在分析目前常用多种热释放函数优缺点的基础上，选用杨涛给出的公路隧道火灾火源热释放函数。其次，采用CFD数值模拟方法，对矩形、圆形、马蹄形隧道在不同车道、不同火源热释放率及不同环境风速下火灾温度场和烟气场的分布进行了研究分析，并采用修正后的克拉尼公式，对人员在火灾时的安全逃生情况进行了研究。结果表明，对于矩形隧道，20MW火灾时双车道的控制风速应不小于3m/s，三、四车道均不小于2.5m/s，30MW火灾时不小于3.5m/s;对于圆形隧道，20MW火灾时不小于3.5m/s，30MW火灾时双车道不小于4m/s，三、四车道均不小于3.5m/s;对于马蹄形隧道，20MW火灾时均不小于3.5m/s，30MW火灾时双车道不小于4m/s，三、四车道均不小于3.5m/s。本文通过对不同隧道断面火灾研究，给出确保人员能够安全逃生的控制风速，为隧道火灾应急救援预案的制定提供了有益的参考。

关键词：公路隧道隧道火灾热释放率人员逃生控制风速

基于虚拟现实技术的公共建筑火灾人员逃生训练系统研究

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基于虚拟现实技术的公共建筑火灾人员逃生训练系统研究

作者：张磊中国矿业大学

学位级别：硕士

随着我国社会经济的发展以及建筑科技的进步，现代化的大型公共建筑越来越多得在城市中出现。公共建筑在满足人们日益增长的需求的同时，其火灾事故也呈上升发展趋势。近年来重特大火灾事故多发生在公共建筑中，其原因一方面是公共建筑... 详细信息

随着我国社会经济的发展以及建筑科技的进步，现代化的大型公共建筑越来越多得在城市中出现。公共建筑在满足人们日益增长的需求的同时，其火灾事故也呈上升发展趋势。近年来重特大火灾事故多发生在公共建筑中，其原因一方面是公共建筑本身具有火灾隐患大、预防扑救困难等特点，另一方面是人员在逃生过程中的失误以及缺乏行之有效的逃生训练系统。因此，目前亟需建立成本低廉、能够重复利用的虚拟现实公共建筑火灾人员逃生训练系统。本文在分析X3D虚拟现实语言特性的基础上，对虚拟公共建筑建模、虚拟火灾场景建模、虚拟人员疏散场景建模以及虚拟现实公共建筑火灾人员逃生训练系统开发进行了研究。以X3D虚拟现实语言基本的几何节点为基础，结合3D Studio Max软件建立了全尺寸虚拟公共建筑模型及其中的虚拟辅助疏散消防设备模型;利用Background背景节点和光线节点建立了虚拟环境;采用Viewpoint视点节点和NavigationInfo导航信息节点建立了虚拟导航系统。研究表明：利用空间坐标变换技术、纹理映射技术、实例化技术和外部引用技术，可以在建模过程中避免复杂的坐标计算;在不增加多边形数量的前提下，使立体空间造型更具真实感;减少内存占有率，提高渲染速度和质量，并实现结构化、层次化建模。利用大涡模拟FDS软件模拟了公共建筑火灾场景，提出了有限细胞法在虚拟空间中呈现FDS模拟的火灾发展和烟气蔓延结果;采用基于SFPE模型的Pathfinder疏散模拟软件模拟得到火灾情况下自由人群的疏散情况，结合X3D虚拟建模语言的位置和方向差值器节点将模拟结果有效地展现出来;使用KeySensor按键传感器节点、Collision碰撞检测节点和Script脚本节点建立了受控人员疏散模型。研究表明：有限细胞法可以准确地呈现虚拟火灾场景;利用探测器节点、差值器节点、碰撞检测节点和脚本节点可以建立沉浸感强的虚拟人员疏散模型。以典型的高铁站公共建筑为例，建立了具有多种训练模式的虚拟现实高铁站火灾人员逃生训练系统。通过训练者的训练可以发现：本文所建立的虚拟现实公共建筑火灾人员逃生训练系统真实感强，达到了训练的目的，同时可以给建筑的消防设计提出改进措施。

关键词：虚拟现实 X3D 公共建筑火灾人员逃生训练