不同排烟条件下细水雾扑灭油池火的实验研究

通过全尺寸模拟实验研究了细水雾和机械排烟共同作用下小室火灾烟气特性.实验中通过改变变频器频率来调节风量和风速,通过封堵来改变排烟口位置及其开口大小,研究分析了细水雾和机械排烟共同作用下火场的温度和CO体积分数变化.实验结果表明,随着排烟强度的增加,细水雾灭火时间延长,烟气平均升温速率和平均降温速率均下降,CO体积分数降...     

细水雾熄灭K类火灾的全尺寸模拟实验

利用ISO 9705全尺寸多功能热释放速率测试仪在开放空间研究了细水雾作用下K类火灾的发展过程,实验中对细水雾作用下食用油火的温度、热释放速率及烟气的主要特性参数变化规律进行了测量与研究,分析了预燃时间对灭火有效性的影响,系统地阐述了细水雾作用下K类火灾关键特性参数的变化规律．实验发现,细水雾可以有效地抑制K类火灾的发展,在其作用下火焰温度及热释放速率快速降低,并可以有效地冲刷烟气,降低一氧化碳及二氧化碳的浓度,提高氧气的浓度及火场能见度．同时利用稳定火源热释放速率模型计算了K类火灾发展阶段的热释放速率,与实验测量结果比较发现,模型可准确地预测K类火灾发展阶段的热释放速率的变化规律．     

基于欧拉-拉格朗日法的细水雾消烟模型研究

细水雾水幕在隧道火灾中具有较好的控烟阻烟作用，针对目前细水雾阻烟数值模拟研究中并未考虑细水雾的捕集沉降作用，依据气溶胶动力学原理，考虑细水雾的惯性碰撞、拦截效应和扩散效应捕集机理，基于欧拉-拉格朗日方法构建细水雾降温消烟模型，并对狭长通道内细水雾降温消烟实验进行模拟仿真，结果表明：模拟结果与实验高度吻合，能见度稳定在9 m左右，消烟模型对细水雾降温效果的影响较小，但在消烟过程中起到关键作用，不考虑消烟模型时，能见度仅为5 m，模拟值低于实验值约45%，表明该模型能够有效表征细水雾对烟气的降温、阻隔和消烟作用．     

基于FDS的某综合楼火灾数值模拟研究

基于美国国家标准与技术研究院(NIST)开发的火灾动态模拟软件FDS,以位于西北地区某地的综合楼为研究对象,经过综合分析,选取本综合楼地下二层车库和地上一层商铺餐馆作为火源点,分别对其进行数值模拟分析。对火灾发生后各个主要时间节点的烟气蔓延情况、人员高度处烟气能见度分布情况、火灾烟气温度分布情况分别进行了数值模拟。通过监测人员高度处(2m)的烟气能见度和烟气温度,然后与该种参数对应的危险临界值分别进行比较。模拟分析得出,烟气能见度最先对人员安全疏散产生重大影响;并且在1200s的模拟时间内,火灾烟气温度没有达到危险临界值。该火灾发展和烟气流动情况的模拟结果可作为定量消防论证的一部分,为消防设计和消防验收提供参考。     

细水雾作用下火灾烟气典型特性参数的变化规律

利用ISO 9705全尺寸多功能热释放速率测试仪研究细水雾作用下火灾烟气的消光系数、质量密度及辐射热通量等特性参数的变化规律,通过改变细水雾工作压力、喷头种类和喷头数量等参数研究雾滴粒径、喷雾强度等对烟气特性参数的影响规律.确定了受限空间通风助燃和熄灭火焰的临界速率.实验发现,火源热释放速率是影响烟气特性参数变化规律的主要内在因素.研究结果为细水雾技术用于火灾烟气抑制提供了科学的参考依据.     

细水雾对油池火热释放速率影响的初步研究

热释放速率是反映火场规模与发展的最重要的基础参数，利用ISO9705实验台进行细水雾灭火有效性的影响因素及相关机理研究，不仅能营造出一个真实的室内火灾环境，而且能够得到火场的热释放速率。对汽油池火的初步实验表明：热释放速率曲线能直接反映出细水雾对火源的作用；细水雾作用下燃烧总的热释放量减少很大；开启水雾的时间不同，细水雾对热释放速率峰值的削减程度不同。     

高压细水雾系统抑制货架障碍火的实验研究

货架火是商场超市火灾中的主要燃烧形式,对其行为规律的研究有助于该类建筑防灭火工作的开展。分析了利用高压细水雾系统灭货架火的可行性;搭建了高压细水雾灭火的实验平台,通过实验研究了高压细水雾系统控制与扑灭商场超市货架火灾的可能性;测试了细水雾的施加对该类火灾现场温度、辐射热通量强度及烟气浓度变化的影响情况;比较了货架的不同摆放形式对火灾参数的影响。实验结果表明,利用高压细水雾系统灭货架火是有效可行的。     

基于蒙特卡洛法的单室火灾热辐射计算

根据CFAST软件模拟简单房间着火后热烟气层温度及高度的变化情况,采用蒙特卡洛法计算热烟气层对房间地板面及地板中心1m2面积上的平均热辐射通量.计算时,分别假设烟气层的辐射能力集中于热烟气层的下表面,或烟气层为温度均匀的灰体,结果表明两种假设的计算结果相近.根据两种假设计算出的地板面上的热辐射通量,预测出室内发生轰燃的时间分别是640s和700s,与CFAST软件的预测结果665s相近.评估中引入热辐射对人体的伤害判据,其结果也可以用来估算安全疏散时间.     

大空间建筑轴对称烟气羽流上升时间分析

通过对热分层环境下烟羽流最大上升高度公式的修正及轴心温度计算公式的推导,应用伯努利方程建立了稳定线性热分层环境下轴对称烟气羽流上升时间的分段数学模型.并采用计算流体力学软件FDS模拟了环境温度梯度1 K/m,火源释热率为100～1 000 kW时烟羽流在大空间建筑中的上升特性,最后结合14个工况的模拟结果对模型中的弗劳德数进行了预测.从而可为大空间建筑火灾探测及人员疏散研究提供相关参考.     

地下高大空间火灾烟气自由填充试验研究

利用费诺德(Froude number)相似模型理论,建立1∶12的某地下高大空间(高大空间为高度大于10 m,体积大于10 000 m~3)比例模型,研究了地下高大空间火灾烟气自由填充过程及温度变化特性。1∶12模型试验结果和火灾动力学模拟(fire dynamics simulator,FDS)模拟值与McCaffrey预测值吻合度较高。1∶12火灾模型试验能较好的预测地下大空间烟气流动特点,且是验证数值结果正确性的重要手段。试验表明:高大空间"蓄烟效应"显著,火灾发生时高大空间竖向温度呈线性分布,且温升较小,温度不是影响人员逃生和排烟效果的主要因素;火源位置分别处于模型端部的烟气层下降速度慢于中心位置。该研究为制订火灾排烟和疏散方案及高大空间防排烟规范提供了初步理论依据和第一手的试验资料。     

超细水雾抑制受限空间木材燃烧的实验研究

基于木材是火灾中常见的可燃物之一,通过搭建超细水雾抑制受限空间木材燃烧的小尺寸实验平台,研究了超细水雾抑制受限空间木材燃烧的有效性及影响因素.施加超细水雾后,木材的热释放速率和O2的下降速率增大,CO2的生成量增大到固定值时逐渐趋于平稳,这表明超细水雾可以有效降低木材的热释放速率,抑制木材的燃烧.超细水雾抑制木材燃烧的效果依赖于雾通量、预燃时间、施加时间等因素.雾通量充足时预燃时间越长,火焰越容易熄灭;雾通量不足时,超细水雾无法抑制木材的燃烧;预燃时间一定时,雾通量越大,超细水雾抑制木材火焰的效果越好;雾通量和预燃时间一定时,施加超细水雾的时间越长,木材表面越不易有阴燃现象,抑制木材火焰的效果越好.     

纵向风对通道火灾烟气竖向分层特性的影响

研究了纵向风对通道火灾热分层和烟颗粒分层特性的影响.纵向风可能使通道内的分层流出现Kelvin-Helmholtz流动不稳定性,并导致烟颗粒向下部空间扩散;当纵向风较大时,烟气层的热分层稳定性被破坏,导致烟颗粒与冷空气出现强烈掺混,烟颗粒层显著变厚.通道火灾的热分层和烟颗粒分层特性与Froude数或Richardson数关联紧密.实验初步得到了出现Kelvin-Helmholtz流动不稳定和热分层不稳定的临界条件.     

细水雾灭火对烟雾特性影响分析

通过数据分析细水雾作用下,烟雾中的O2、CO、CO2浓度、烟雾的消光系数及烟雾粒径等特性参数的变化规律,分析不同压力对烟气特性参数的影响规律。通过观察图片分析细水雾后烟雾颗粒的变化情况,以及烟雾沉降原理分析。从而得出细水雾是一种很适用的灭火方式,它可以有效控制火灾烟气的产生和蔓延。     

1100t/h塔式直流燃煤锅炉SCR脱硝装置入口烟温降低的方法及应用

为解决塔式燃煤直流锅炉脱硝装置入口烟温偏高的问题,设计了高温烟气换热器热力系统,将脱硝系统的入口烟温降至脱硝催化剂最佳运行温度范围,并对烟气热量进行回收利用.给出了高温烟气换热器热力系统技术方案,对系统投运效果进行了测试.结果表明:所提方法有效解决了选择性催化还原(SCR)脱硝装置入口烟温偏高的问题;在额定负荷下,脱硝效率可以提高1.4%;在负荷波动时,可以稳定SCR脱硝装置入口烟温;锅炉排烟温度和出口热风温度均降低.     

电厂湿法烟气脱硫颗粒物排放特性的实验研究

在锅炉100%和80%负荷工况下,采集某200 MW燃煤电厂湿法烟气脱硫(WFGD)系统前后的颗粒物,得到烟气中颗粒物的质量浓度和粒径分布,并通过观察颗粒物的形貌对颗粒物中元素的组分和含量进行检测.结果表明:WFGD系统入口处总悬浮颗粒物(TSP)的质量浓度约为16.0mg/m3,出口处TSP的质量浓度低于10.0mg/m3,TSP的脱除效率为46.8%;随着锅炉负荷的降低,颗粒物的脱除效率提高;WFGD出口处的颗粒物中存在Ca元素,颗粒物凝结团聚成不规则的絮凝状颗粒物;在除雾器冲洗状态下,颗粒物的质量浓度减小,元素Ca、S、C和O的含量显著减小,颗粒物主要呈圆形,且分布较为疏散.     

500 kV地下变电站主设备火灾场景模拟

摘要： 地下变电站的消防安全是全站安全工作的重要组成部分。如何针对我国大型电站设备设计管理的实际需求,制定消防安全应对策略,切实保障地下变电站的防火安全,是实现变电站与其他建筑结合建造的关键问题。以上海某500 kV地下变电站设计为例,对主变压器室、电抗器室采用火灾动力学模拟模型（FDS）软件模拟典型火灾场景,得到火场发展的主要参数,为合理的消防设计提供依据。     

船舶机舱水雾灭火相似模型分析与设计

以某型3000吨级船舶机舱为原型,根据对船舶机舱火灾蔓延规律的相似理论分析,建立了小尺度船舶火灾模拟实验舱的相似物理模型;确定了船舶机舱细水雾模拟的相似准则关系,并建立了模拟机舱细水雾灭火系统相似物理模型;依据IMO相关细水雾灭火系统有效性评估的实验场景设置和相似模型设计,采用FDS（4.0）对模拟实验舱内细水雾灭火系统进行了数值模拟的实验研究.实验结果表明,在忽略热辐射作用的条件下,对细水雾灭火系统采用相似理论分析,并建立的相似缩比模型可以较好的模拟原型舱室细水雾灭火过程与规律.     

催化裂化烟气轮机级叶栅内气固两相运动特性的数值研究

基于欧拉-拉格朗日模型,对催化裂化烟气轮机叶栅内烟气流动特性进行数值研究.采用可压缩流体的k-ε双方程湍流模型,对流道内压力、温度、速度以及水蒸气含量变化进行研究;研究结果表明:级叶栅流道低压区会导致超音速流动,增加流动的不均匀性;二次流使5μm颗粒向动叶压力面底部移动,且压力面处分子黏度大、温度低,易造成颗粒沉积结垢;10μm以上大颗粒容易造成叶顶出气边磨损.模拟结果为烟气轮机长周期安全运行提供理论基础.     

电厂循环冷却水动态模拟试验台炉烟除垢方法的试验与研究

火电厂循环冷却水系统的结垢、腐蚀问题一直是火电厂面临的主要问题。针对这一现状,介绍了炉烟处理循环冷却水的阻垢机理,并在自行搭建的电厂循环冷却水动态模拟试验台上,用二氧化碳作为模拟烟气,通过空白试验、加载离子棒试验、加载模拟烟气试验,对炉烟处理循环冷却水的阻垢、抑垢性能进行研究。试验结果表明:模拟烟气具有较好的阻垢、抑垢作用,且在循环冷却水流量相同的情况下,模拟烟气比离子棒的阻垢率高,阻垢、抑垢效果明显。     

高压细水雾喷头流量对汽车喷涂车间灭火效果的数值模拟

采用计算流体力学CFD技术,分析了汽车喷涂车间发生火灾时高压细水雾喷头流量对灭火效果的影响。模拟火源采用三个油盘分别放置两种混合液体燃料,中间油盘尺寸为1 m~2(1 m×1 m)、左边0.54 m~2(0.9 m×0.6 m)、右边0.265 m~2(0.5 m×0.53 m),其成分为二甲苯和庚烷,火源总释热量为5.3 MW。模拟表明:在细水雾粒径为100μm,喷头流量25~50 L/min内,随着喷头流量的增加,温度降低越快,火源正上方氧气浓度波动的幅度逐渐减小,对车间内的氧气抑制效果依次变好,灭火时间也缩短,其中喷头流量为50 L/min时,扑灭液体燃料的时间最短,约为940 s。