狭长通道顶部障碍物下游火灾烟气密度跃变的数值模拟研究

火灾烟气的密度跃变过程会卷吸烟气下部的空气,使得烟气层明显增厚、质量流量显著增大,这会加大疏散与救援的难度,并影响既有防排烟设计的有效性。为明确烟气层密度跃变的机理及危害,采用数值模拟方法,研究了狭长通道火灾烟气沿顶棚水平蔓延过程中,顶部障碍物的存在对其下游烟气层密度跃变的影响。结果表明,若没有顶部障碍物的作用,仅增大热释放速率并不能使得烟气层发生密度跃变。而顶部障碍物可能引起其下游烟气流动状态突变,并引发密度跃变。跃变所产生的烟气层厚度、卷吸质量流量变化均与障碍物高度相关。并提出采用梯度弗劳德数作为判断烟气层密度跃变发生与否及衡量密度跃变效果的无量纲数。