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火源高度对隧道烟气温度及质量流量影响研究

地下空间与工程学报 2020年第2期16卷 629-636页

作者：陶亮亮周小涵王浩然曾艳华西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031 重庆大学土木工程学院重庆400045

由于隧道发生火灾后实际的燃烧面要高于隧道地面,距离隧道拱顶也越近,因此对隧道的危害也越大。通过CFD数值模拟软件进行了一系列不同火源功率的全尺寸数值计算,研究了火源高度对隧道内温度分布及烟气质量流量的影响。研究发现:火源高... 详细信息

由于隧道发生火灾后实际的燃烧面要高于隧道地面,距离隧道拱顶也越近,因此对隧道的危害也越大。通过CFD数值模拟软件进行了一系列不同火源功率的全尺寸数值计算,研究了火源高度对隧道内温度分布及烟气质量流量的影响。研究发现:火源高度对拱顶温度分布有着明显的影响,火源高度越高,火源附近温度衰减越慢;在远离火源的地方,不同火源高度的拱顶温度衰减相差不大,考虑火源高度后拱顶温度衰减略慢于没有考虑火源高度。火源高度及火源功率对一维蔓延阶段的烟气质量流量有影响,考虑火源高度后烟气质量流量要明显小于火源位于隧道地面的情形,但随着火源功率增大,它们之间的区别越来越小。考虑火源高度后相同火源功率下烟气分层高度显著提高,而人体耐受温度位置变化不大。

关键词：隧道火灾火源高度温度分布烟气质量流量 FDS

管廊内火源高度与防火封堵耦合作用下温度分布

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消防科学与技术 2021年第3期40卷 337-339页

作者：王宝宁广州市消防救援支队海珠区大队江南西中队广东广州510240

为研究管廊内火源高度与防火封堵耦合作用下的温度分布,搭建了1∶3的缩尺寸马蹄形管廊模型,通过改变火源的高度和管廊一端的开闭情况,分析管廊内的温度分布。结果表明,高度为10 cm的火源较其他高度的火源在管廊一端封闭的情况下最高温... 详细信息

为研究管廊内火源高度与防火封堵耦合作用下的温度分布,搭建了1∶3的缩尺寸马蹄形管廊模型,通过改变火源的高度和管廊一端的开闭情况,分析管廊内的温度分布。结果表明,高度为10 cm的火源较其他高度的火源在管廊一端封闭的情况下最高温度值最大。在垂直方向上,管廊内的烟气层厚度与火源高度和一端是否封闭关系不大,始终为17 cm左右,实验还得出了管廊内纵向最高温升的预测公式。

关键词：火源高度防火封堵马蹄型管廊温度分布

不同高度双火源条件下隧道火灾烟气蔓延规律研究

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不同高度双火源条件下隧道火灾烟气蔓延规律研究

作者：刘桢渝王雪冉浩男中国人民警察大学

车辆碰撞为隧道起火的主要原因,多车辆连环碰撞引起燃烧导致隧道火灾发生,此时火源数量增加,火源高度不一,火灾的危险性会更大。通过FDS数值模拟软件对不同火源高度的双火源进行模拟分析,研究双火源的火源高度对隧道烟气蔓延规律的影响... 详细信息

车辆碰撞为隧道起火的主要原因,多车辆连环碰撞引起燃烧导致隧道火灾发生,此时火源数量增加,火源高度不一,火灾的危险性会更大。通过FDS数值模拟软件对不同火源高度的双火源进行模拟分析,研究双火源的火源高度对隧道烟气蔓延规律的影响。研究结果表明:在双火源间距确定的情况下,随着火源高度的增加,烟气蔓延的高度也增加,烟气的蔓延速率减小;隧道的顶棚温度随之上升,但当火源高度超过1.5m之后隧道的顶棚温度没有明显变化;能见度下降至10m所用时间在双火源正上方时,随着火源高度的增加而增加,距双火源一定距离时能见度下降至10m所用时间的下降趋势随着火源高度的增加有所减缓;对于CO方面,随着火源高度的增加,距离双火源左右50m处的CO浓度随之减少。双火源的火源高度对隧道烟气的影响相比单火源存在较大区别。因此,在隧道火灾防治方面,需更多地考虑双火源情况,更加科学地制定火灾预防和扑救方案,从最大程度上减少火灾发生时人员伤亡、车辆设备损失。

关键词：双火源火源高度烟气特性

来源： cnki会议评论

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隧道火灾中正庚烷池火燃烧特性的实验研究

工程力学 2017年第8期34卷 241-248页

作者：钟委王涛梁天水郑州大学力学与工程科学学院河南郑州450001 中国建筑科学研究院建筑安全与环境国家重点实验室北京100013

隧道火灾中热释放速率是评估临界风速、最高温度及温度分布的一个重要参数,而火源高度和隧道宽度是两个影响热释放速率的重要因素。为揭示上述两个因素对隧道火灾发展的影响,在缩放比例为1∶10的隧道模型中进行了一系列小尺寸火灾模拟... 详细信息

隧道火灾中热释放速率是评估临界风速、最高温度及温度分布的一个重要参数,而火源高度和隧道宽度是两个影响热释放速率的重要因素。为揭示上述两个因素对隧道火灾发展的影响,在缩放比例为1∶10的隧道模型中进行了一系列小尺寸火灾模拟实验并对正庚烷池火的燃烧过程进行了研究。结果表明:隧道火灾的热释放速率明显大于开放环境,其燃烧过程可分为初始燃烧阶段、过渡阶段和稳定燃烧阶段;增加火源高度地面火灾(火源高度与隧道高度之比H*=0.1)质量燃烧速率小于其他各工况,H*=0.7时质量燃烧速率能增大到地面火灾的3.53倍~5倍;无量纲火焰蔓延总长度正比于无量纲热释放速率的五分之二次方,由于隧道侧壁的限制作用,其比例系数小于Hasemi's模型。

关键词：隧道火灾火源高度燃烧速率顶棚射流火焰隧道宽度

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L型电缆廊道火灾温度场及烟气蔓延模拟

消防科学与技术 2018年第1期37卷 37-41页

作者：严恩泽雷蕾中国人民武装警察部队学院河北廊坊065000

通过对L型电缆廊道火灾温度场及烟气蔓延的数值模拟,研究不同位置起火情况下温度分布特性和烟气层厚度的变化规律。2段15.0 m×2.5 m×3.0 m的电缆廊道呈90°连接,两侧布置结构为8层的电缆桥架,桥架宽0.6 m,层间距0.2 m。通过抽取拐点... 详细信息

通过对L型电缆廊道火灾温度场及烟气蔓延的数值模拟,研究不同位置起火情况下温度分布特性和烟气层厚度的变化规律。2段15.0 m×2.5 m×3.0 m的电缆廊道呈90°连接,两侧布置结构为8层的电缆桥架,桥架宽0.6 m,层间距0.2 m。通过抽取拐点温度和烟气层厚度的数据信息,分析火源高度和纵向风速对L型廊道拐角结构烟气蔓延的影响。使拐点烟气层厚度最大的风速约为1.0~1.1 m/s。结合烟气流场的模拟结果,指出L型廊道拐点处存在明显的"蓄烟效应",并有增大火灾的趋势。

关键词： L型结构电缆廊道蓄烟效应火源高度纵向风速

纵向通风下不同影响条件对隧道火灾烟气蔓延输运规律的研究

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纵向通风下不同影响条件对隧道火灾烟气蔓延输运规律的研究

作者：韩宁郑州大学

学位级别：硕士

近年来,随着城市化进程不断加快,越来越多的公路隧道投入使用,便捷人们出行的同时也导致火灾风险的发生机率在不断增加。由于隧道这种狭长空间结构的特殊性,不利于施救和排烟,因此需要系统地阐述纵向通风下不同条件对隧道火灾烟气输运... 详细信息

近年来,随着城市化进程不断加快,越来越多的公路隧道投入使用,便捷人们出行的同时也导致火灾风险的发生机率在不断增加。由于隧道这种狭长空间结构的特殊性,不利于施救和排烟,因此需要系统地阐述纵向通风下不同条件对隧道火灾烟气输运规律的影响。本文采用理论分析、数值模拟和与实验数据结合验证的方法,开展了对纵向风速与火源高度、障碍物纵向移动位置以及环境压强等不同条件下隧道火灾烟气输运规律特点的研究,本文的主要结论如下:首先,通过理论分析、数值模拟和实验数据验证方法研究纵向通风下火源高度发生改变对顶棚下对方最高温度的影响。主要结论为:分析了纵向风速和火源高度改变对隧道内温度场以及流场结构的影响,进而说明对火羽流状态的影响。在此分析基础上,根据弱羽流撞击顶棚条件不同,采用无量纲纵向速度值v*来区分其不同的影响机制,即v*=0,0*≤0.19和v*>0.19,并提出了不同v*的相应预测顶棚下方最高温升关系式。此外,与大量以往的实验数据相比,进一步验证了预测相关性的适用性和有效性。其次,本文利用数值模拟和实验数据验证方法研究纵向风速下障碍物位置改变对隧道火灾中烟气流动机制和竖井自然排烟效果的影响,分析了在纵向风速下隧道内及竖井内温度场,流场结构,根据模拟结果计算了竖井排出热量。结果表明:随着火源与障碍物纵向距离的改变,障碍物位于近火源区域,竖井后方会发生吸穿现象;在中间区,障碍物后方发生边界层分离,烟气层变厚;在近竖井区,竖井和负压区的耦合作用使烟气层变薄。排出热量随着纵向风速的增大先增加然后减少,临界风速为1.5 m/s。最后,为了揭示纵向风速下环境压强改变对隧道火灾烟气流动控制的影响,进行了一组关于低压环境条件下的数值模拟。结果表明,首先,调研低压环境中的隧道火灾实验数据,表明真实火源功率随着环境压强减小而减小。然后,基于真实火源功率的研究,揭示了环境压强对纵向风条件下一维水平蔓延阶段起始点位置的划分以及顶棚下方纵向温度分布的影响,建立有风条件下一维水平蔓延阶段起始点位置的关系式,并以此位置的温升为基准提出了无量纲纵向温度衰减分布关系式。最后,研究了不同环境压强条件下对临界风速和烟气逆流长度的影响,两者都随压强增大而增大。基于量纲分析提出无量纲临界风速和无量纲烟气逆流长度关系式。

关键词：隧道火灾烟气流动纵向通风环境压强火源高度障碍物

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港口仓库可燃物最佳储放区域确定

港工技术 2017年第6期54卷 49-53页

作者：余南田茅靳丰邓忠凯陆军工程大学国防工程学院江苏南京210007

根据某港口仓库实体尺寸建立几何模型,利用大涡模拟的方法对火源抬升不同高度后的温度流场、能见度和烟气层高度进行了数值模拟。模拟结果表明:火源抬升能降低仓库整体温度,仓库温度场分为两个区域,6 m以上空间温升随火源抬升增加,6 m... 详细信息

根据某港口仓库实体尺寸建立几何模型,利用大涡模拟的方法对火源抬升不同高度后的温度流场、能见度和烟气层高度进行了数值模拟。模拟结果表明:火源抬升能降低仓库整体温度,仓库温度场分为两个区域,6 m以上空间温升随火源抬升增加,6 m以下空间温升随火源抬升减小;火源抬升能减缓烟气下降,提高下部空间能见度;考虑人员安全性和建筑安全性,确定了高架仓库内可燃物的最佳储放区域的下限为人员呼吸区高度。研究成果可以为港口仓库合理堆积货物提供参考依据。

关键词：港口仓库火源高度烟气最佳储放区域