地铁火灾数值模拟研究最新进展

火灾是地铁系统中危害最大而发生频次最高的事故。由于火灾实验具有一定的破坏性,加之地铁运营、安全等因素的限制,以及技术手段的局限,数值模拟被更多地应用到地铁火灾的预测和防控研究中。本文主要论述地铁火灾数值模拟研究的前沿进展,对现有主要的模拟软件和软件中有待完善的问题进行综述和分析,为地铁火灾数值模拟的研究提供参考。     

公路隧道火灾的数值模拟

应用火灾动力学模拟软件FDS对某公路隧道内的火灾过程进行了数值模拟，定量预测了不同工况条件下隧道内的烟气流动状况及温度分布，并在此基础上对隧道通风方式、耐火性能，以及火灾探测报警中的温度点漂移问题进行了讨论。     

某重大火灾的计算机数值模拟分析

利用FDS软件对某重大火灾进行数值模拟,对四种设置不同消防设施状态进行火场温度、烟气能见度、可用安全疏散时间的对比分析,并结合CFE软件进行火场疏散过程模拟,对不同疏散人数时的预期人员伤亡进行分析。     

基于数值模拟的空调客车火灾特性研究

以某空调客车在隧道内的火灾为例,通过描述火源、大巴车的结构以及可燃物的属性,利用FDS模拟再现火灾过程。设定车窗未开、车窗打开两种火灾场景,模拟包括温度场、烟气密度、能见度以及速度场等在内的火灾参数,得到两种场景下火灾不同的发展规律。结果表明,如果在火灾发生初期,车窗就被打开,车内温度和烟气密度峰值相对较小,但上升较快。     

面向事故调查的某民居火灾数值模拟研究

将计算机数值模拟技术应用于火灾调查,采用FDS(Fire Dynamics Simulator)软件对一起重大火灾事故进行再现研究.根据火灾现场勘查报告和现场照片建立了仿真模型,根据火灾调查要求设定4种工况并进行了相应的对比数值模拟实验,分析了各种工况下火势的发展和温度的变化,得出以下结论:在该火场条件下,采用石膏板作为隔墙材料可以显著增大人员逃生可能性.     

某大型原油储备油库火灾数值模拟

结合宁夏惠安堡原油商业储备油库工程实例,分析油罐火灾的发展规律。利用FDS模拟风速为0、8m/s时油罐火灾的发展过程,得到烟气蔓延、温度和热辐射的变化规律。结果表明,在大风环境下为了保证油罐安全应该适当增大防火间距,并对相邻油罐采取冷却保护措施。     

基于FDS的办公大楼火灾数值模拟分析

本文的办公大楼火灾模型是基于火灾动力学模型(FDS)建立起的计算模型。利用火灾建模软件pyrosim建立火灾建筑模型,并导入FDS进行数值模拟,并在计算过程中获得各楼层相对准确的烟气蔓延过程,温度场变化及烟气能见度,CO2变化情况。利用pathfinder软件建立人员逃生疏散模型,分析建筑最佳逃生时间,并与pyrosim模拟结果对比分析,找出火灾风险因素,为人员安全疏散提供有效的建议。     

地下车库油箱火灾烟气流动数值模拟

随着地下车库的增多,地下车库的防火问题越来越受到人们的关注。本文利用FDS软件对地下车库火灾进行了数值模拟,通过对模拟结果进行分析并与现场实验进行对比,得出了火灾烟气在自然排烟条件下的运动规律,定性分析了火灾热释放速率的变化,以期对地下车库的防排烟设计和人员的安全疏散提供一些指导。     

商业建筑广告牌火灾蔓延数值模拟

采用FDS对重庆沙坪坝区"11·3"火灾进行模拟,通过在广告牌上方布置宽度为0.5 m的不燃隔板,分析对比有、无隔板情况下火灾的竖直和水平蔓延情况。结果显示,当存在广告牌的每层都设置不燃隔板时,可以有效延缓火灾在竖直方向的蔓延,并且在相当长的时间内,建筑外的玻璃窗不会破碎,有效阻止了室外火向室内火的转变。     

气溶胶灭火剂烟气流动模拟研究

基于优化后的S型气溶胶灭火剂配方,测试烟箱中S型气溶胶灭火剂对梯度火的灭火性能,并通过FDS软件进行仿真,得到了相似的曲线模型.对不同空间位置的气溶胶灭火剂灭火时间进行模拟,得到了相似的曲线模型.模拟气溶胶灭火剂的燃烧最高温度在500～600℃,这与红外成像仪测得的实验数据相吻合.     

黑色页岩力学特性及气体压裂层理效应研究

 气体压裂作为一种新型的无水压裂技术,对页岩气开采具有重要意义。为探究不同层理方向页岩气体压裂破坏机制,以彭水黑色页岩为试样,首先系统地分析其力学各向异性特征,并利用自行改造组装的高压气体压裂系统分别对轴向平行层理页岩和轴向垂直层理页岩开展气体压裂试验,研究层理方向对页岩的变形、强度、声发射特征和破坏形态的影响,揭示页岩气压致裂破坏的机制,讨论不同加载方式下层理效应对页岩破坏强度的影响。研究表明：(1) 黑色页岩的拉、压力学特征受层理方向影响明显,平行层理面加载页岩与垂直层理面加载页岩的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、剪切模量之比分别为：138.22%,44.37%,169.17%,173.27%,泊松比受层理影响小。页岩平行层理面加载时,容易沿层理面产生张拉破坏;垂直层理面加载时,在层理本身发生剪切滑移破坏。(2) 轴向垂直层理面页岩的破坏气压、破坏时间分别是轴向平行层理面页岩的4.2和3.35倍,前者沿层理弱面发生拉伸破坏,后者以拉伸破坏为主,也有剪切破坏发生,其破裂面凹凸起伏明显。所有变形曲线呈非线性变化,垂直层理面页岩的变形大,其变形曲线出现异常拐点,侧向变形曲线呈下凹趋势;轴向平行层理试样的变形曲线相对光滑,侧向变形曲线呈上凹趋势。AE能率反映了轴向垂直层理页岩破坏更加剧烈。(3) 加载方式对页岩强度的层理效应系数影响显著,影响最大的是气体压裂试验,最小的是单轴压缩试验。     

某商业综合体室内步行街消防设计数值模拟

以某商业综合体为例,使用FDS进行三维数值模拟,研究商业综合体内部发生火灾时烟气运动规律。模拟中庭发生火灾的两个火灾场景,考察首层步行街作为人员疏散准安全区的可行性。结果表明:步行街满足准安全区的要求;人员可用安全疏散时间主要受能见度影响;火灾不会通过热辐射的方式蔓延;机械排烟失效造成的危害比自动灭火失效严重。建议加强管理,室内步行街回廊设置排烟系统。     

大型商场初期火灾实景与计算机模拟对比

以某发生过火灾的大型商店建筑为研究对象,对该建筑火灾的烟气、温度及火焰情况进行FDS模拟,并与监控拍摄的火灾画面对比分析。研究得出:在火灾初期的12 min之内,成灾空间小,模拟火灾温度、烟气与火灾实景画面具有较高的一致性;宏观考虑一定时间内建筑火灾烟气的整体蔓延趋势时,大涡模拟可以较为真实地反映火灾的瞬态湍流特性,但其所采用的体积热源法对火势蔓延的模拟具有一定的局限性,影响对烟气流动的模拟。     

一起挖掘机配件仓库亡人火灾的数值模拟

根据一起挖掘机配件仓库亡人火灾的调查情况,利用FDS进行数值模拟重构,将模型中可燃物烧毁情况和现场勘察图片进行分析比对,并获取模型中热释放率、温度和气体浓度参数的变化规律;最后假设火场按标准采取喷淋措施进行分析对比.模拟结果表明,模型中可燃物烧毁情况符合现场勘察结果;亡人的卫生间温度和CO气体浓度均达到危险值,推断高温...     

数值模拟对起火点处物体燃烧特性研究的作用

利用FDS对一起商住合用房火灾事故进行火灾数值模拟重构,通过模拟得出不同热释放速率增长速率下高斯热通量、辐射热通量等参数和烧损情况,与实际火灾场景烟熏痕迹和烧损情况进行对比,证明数值模拟的合理性,对起火点处引起火灾的起火物的燃烧特性进行更好的调查分析。并且通过模拟不同热释放增长速率下氧气浓度、二氧化碳和一氧化碳的变化,对人员死亡原因进行分析。     

Experimental study and numerical simulation for a storehouse fire accident

Full-scale experiment and numerical simulations are carried out on a shelf fire in a storehouse to study the ignition manner, the fire spread and the combustion characteristics. A computational fluid dynamics (CFD) model of fire-driven fluid flow, FDS (Fire Dynamics Simulator), is used to solve numerically a form of the Navier–Stokes equations for fire. Ignition manner experiments with both cigarette ends and lighter are conducted first. Then a full-scale experiment on a shelf fire is performed. The temperatures are measured and the fire growth and spread process is analyzed. A numerical model is used to simulate the experiment; the temperatures, fire growth and heat release rate are studied. In numerical simulations, the grid size resolution is analyzed. The experimental results of temperatures and the fire growth and spread process are compared with the results of numerical simulations. It shows that the numerical results are in good agreement with the experimental results. The chimney effect is also observed in both the experiment and the simulation. These useful data can be helpful in the numerical reconstruction of the whole storehouse fire accident.     

隧道火灾中火羽流特性的数值模拟

利用F luen t软件对隧道火灾中火羽流特性进行了模拟分析,研究了隧道坡度对火羽流的影响,与前人所进行的数值模拟进行了比较,为隧道火灾的研究提供了一种有效的研究手段,为进一步研究隧道火灾临界通风速度奠定了基础。