基于FDS的古寺庙大殿火灾模拟研究

以某古寺庙大殿为例,利用FDS模拟软件对其火灾危险性进行数值模拟,针对热释放速率变化规律、火灾及烟气蔓延过程以及温度场、CO_2浓度场分布和能见度随时间变化情况,提出了文物古建筑火灾的防控措施。     

砖木结构古建筑不同风速下火灾蔓延规律研究

为探明砖木结构古建筑火场下火灾蔓延的变化规律,从火灾蔓延特性、热释放速率、温度的变化等方面探究不同风速影响下的火灾蔓延变化情况。选取中国典型砖木结构三原城隍庙为实例,通过古建筑BIM 参数化建模,合理设置火灾场景进行火场模拟分析。结果表明：风速作用下,火焰蔓延过程变化波动较大,呈现一定的周期性,在一定范围内,风速越大,古建筑热释放速率达到峰值的时间越短、一次峰值与二次峰值的时间间隔越短、达到轰燃的时间越早。热浮力的作用将导致火焰向上蔓延至屋面,屋面位置温度最高,上部结构危险更高。     

低辐射强度下古建筑木构件材料的燃烧特性

为研究古建筑木构件材料在火灾下的燃烧特性,使用锥型量热仪对古木材试样的点燃时间、临界辐射强度、热释放速率、燃烧气体中CO2体积分数等燃烧特性进行试验研究。试验发现3种不同厚度试样的临界辐射强度分别为8.81,9.40,10.55 kW/m2。试样厚度增加会使古木材点燃时间延长,临界辐射强度增大,材料的热释放速率所形成的双峰值曲线的峰值降低。燃烧气体中CO2体积分数曲线与热释放速率所绘制出的曲线的形态一致,同一厚度的试样在不同辐射强度下其燃烧特性呈现出显著区别。与新木材相关燃烧特性参数对比,劣化后的古木材临界热辐射强度降低、点燃时间减小,5 min内平均热释放速率较高。研究表明,古建筑木构件材料燃烧特性有显著变化,可为古建筑火灾研究提供参考。     

在建高层建筑火灾数值模拟分析

以在建高层建筑为研究对象,设置不同施工阶段的火灾场景,利用FDS分析发生火灾时不同场景下在建高层建筑火灾温度、CO浓度、能见度等特征值的变化规律。结果表明:可燃材料特性不同,其燃烧危害程度就不同,应重点加强装饰装修阶段的控制;通风风速增加使火灾热释放速率逐渐增加,达到一定值后,一定程度的通风可使CO浓度降低;当火源附近有遮挡结构时热量更容易集聚,热释放速率更大。     

火源对木结构古建筑轰燃的影响研究

运用FDS对某木结构古建筑建模,设定3个火源位置模拟火灾发展过程,得出热释放速率随时间的变化,研究火源位置、火源功率对木结构古建筑的轰燃的影响,得出轰燃发生时间的拟合方程。结果表明:火源位置不同导致起火范围不同,最终影响轰燃时间和最大热释放速率;轰燃时间与火源功率呈递减幂函数关系,最大热释放速率不受火源功率的影响。     

基于FDS的宁夏典型清真寺火灾调查研究

本文基于国际通用的FDS火灾模拟软件对宁夏典型清真寺建筑结构进行实体建模,设置不同火源工况,模拟研究火灾烟气运动过程,得到热释放速率HRR,烟气分层及温度变化,危害性气体CO与CO2浓度变化,同时建立了基于清真寺建筑火灾人员疏散平面模型.研究结果表明基于FDS的数值模拟方法可以为消防部门确定清真寺建筑火灾灭火预案与火灾调查研究提供技术支持.     

不同排烟速率下走廊排烟效果数值模拟

为研究不同排烟速率对建筑走廊排烟效果的影响,以某高层办公楼标准层为研究对象,采用FDS建立火灾模型,模拟分析排烟速率0、1.5、2.0 m/s下火灾烟气CO浓度、温度、能见度的变化。模拟结果表明:火灾发生后,着火房间内CO浓度在250 s时达到危险值,其余各测点处均未达到危险值;在火灾发生50 s内,除着火房间外,其余部位能见度均未达到危险值;火灾发生100 s时,着火房间温度达到60℃,此后温度继续升高,在150℃上下波动,走廊内温度均低于危险临界值;机械排烟在一定排烟速率下可有效延缓烟气扩散速度,同时可降低烟气中CO浓度、温度,但不能有效提高能见度。     

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,推断高温灼烧和烟气中毒窒息的共同作用是造成亡人的主要原因。当模型中采取喷淋措施,能有效降低火场温度与CO 浓度。     

基于FDS的水下平台内电气柜火灾数值模拟

利用FDS数值仿真模型,对某水下平台内电气柜内部线缆火灾进行模拟分析。根据门、人孔的开启状态设定3个火灾情景,分析热释放速率、温度、CO体积分数、能见度随时间的变化规律。判断人员的最佳撤离时间,为平台消防系统设计以及人员应急逃生提供参考。     

飞机典型聚碳酸酯板材燃烧特性研究

以典型的飞机聚碳酸酯板材为研究对象,基于ISO5660标准锥形量热仪平台,分析燃烧过程,对其点燃时间、热释放速率、燃烧产物等燃烧特性进行研究。基于实验数据,建立飞机聚碳酸酯板材的点燃时间模型,预测该规格的飞机聚碳酸酯板材的临界热流密度。测量聚碳酸酯板的热释放速率基础数据,并且对热释放速率特征进行理论分析,预测其火灾增长系数,测量并分析火灾过程中烟气的浓度。     

地下车库火灾消防措施的数值模拟分析

采用FDS的大涡模拟和并行运算方法，以汽车表面覆盖燃料为火源，对某大型地下车库排烟系统和自动喷淋灭火系统的消防效果进行数值模拟分析。结果表明：排烟系统主要降低烟气浓度，有效改善能见度。水喷淋主要降低热释放速率，较好的控制火场温度，并能把烟气控制在顶棚附近，且与排烟系统联合作用时，能够更好地控制火势发展，有效扑灭初期火灾。为防火设计和方案评估提供参考依据，对减少火灾造成的人员伤亡和财产损失具有重要的意义。     

某典型三合一场所火灾的数值模拟重构

以FDS模拟重庆开县某三合一场所火灾的全过程,再现火灾发生时的烟气、温度、能见度、CO体积分数等随时间的变化情况,通过提取火源附近壁面的温度信息,验证起火点的位置.通过对热释放速率、温度、CO体积分数随时间变化的分析,证实此次火灾中人员的死亡原因是高温和低氧的共同作用.模拟结果为火灾调查工作提供依据.     

某历史街区古建筑火灾热释放速率的确定

结合昆明市某历史街区砖木结构建筑,分别采用NFPA 101A和公安部消防局起草的《火灾安全工程标准》建议的火灾热释放速率计算方法,对比分析计算了街区内砖木结构古建筑典型房间发生火灾时的热释放速率。分析结果表明,受不同的建筑风格和门窗洞口开启比例的影响,火灾燃烧模式既可能出现燃料控制型、也可能出现通风控制型,其火灾热释放速率也表现出较大的差异,性能化分析中应结合具体的情况合理确定热释放速率。     

地铁站台火灾烟气蔓延数值模拟分析

采用FDS对地铁站站台层火灾进行数值模拟,分析其火灾情况下地铁站内的烟气蔓延、温度分布、能见度分布、CO浓度分布情况,研究地铁火灾时人员疏散的安全性。研究表明：火灾情况下,烟气温度、CO浓度的变化主要集中在火源区域附近。站台层其他区域的温度和CO浓度均得到很好的控制。但能见度下降较明显,不利于人员疏散。     

A320客舱在低压环境下的火灾及烟气规律研究

以空中客车A320系列飞机为研究对象,探究低压环境对飞机客舱火灾烟气规律。运用FDS数值模拟,对飞机发生火灾客舱内部烟气及温度的规律进行分析。结果显示,低压环境下,飞机客舱内部火灾热释放速率、温度以及CO浓度都有不同程度降低,峰值结束时间均提前。烟气沉降速度和横向蔓延速度加快,烟气浓度却有所降低,推断出烟气产生速率有所减缓。     

地铁站厅中杂货亭火灾场景特性研究

采用地铁站厅中的杂货亭模型实体火灾试验,研究地铁站厅杂货亭的火灾场景,得出了模拟站厅杂货亭在火灾中的热释放速率、烟气浓度、温度、烟密度的变化规律,站厅杂货亭发生轰燃的时间、最大热释放量。火灾中烟气是首先弥漫整个房顶,然后再向下蔓延。     

基于小室安全的大空间建筑火灾CFD模拟

基于小室火灾安全设计概念和简化的固体可燃物燃烧模型,利用Fluent对小室火灾中热烟气的温度分布及烟气运动情况进行了数值模拟。验证了小室火灾的燃烧模拟采用部分预混模型的适用性。比较分析了机械排烟启动时小室内火灾烟气运动状况和CO变化情况。结果表明:小室火灾热烟气温度分布有明显的分层现象;火灾后机械排烟系统启动,可有效降低火场内的CO浓度。该研究对建筑物烟气控制系统的工程设计以及人员安全疏散研究具有参考价值。     

石膏板受热痕迹火灾场景实验及数值重构研究

基于火灾烈度理论,采用实验的方法确定了石膏板受热痕迹的预测模型,与FDS源代码相耦合,实现了重现石膏板受热痕迹的功能。进行了较为接近真实火灾的火灾场景实验,记录火灾发展的情况和火场温度的变化。利用增加了新功能的FDS软件对火灾场景实验进行了数值重构,通过对比火场温度、热释放速率和火灾后石膏板壁面留下的痕迹,验证了数值重构的有效性,证明了对痕迹进行数值重构能够对火灾调查工作起到辅助作用。     

细水幕阻断走廊烟气运动的数值模拟

建立长20m的走廊模型,利用FDS分析不同施加方式下细水幕对于建筑走廊中烟气的阻断效果。设置4个火灾场景模拟走廊内温度、热释放量、烟气层高度、遮光率、CO2浓度及O2浓度。模拟结果表明:细水幕可以有效阻断烟气扩散,降低走廊的环境温度,稀释吸收有害气体。采用上下垂直施加细水幕可以有效降低走廊内烟气的温度和高度,增大走廊能见度,减缓氧气的下降速率。     

不同饰面对木质人造板的燃烧性能影响研究

利用锥形量热仪对3 mm纸面板、3 mm浸渍胶膜饰面板和4 mm素板进行小尺寸燃烧性能实验研究,选取35 kW/m2和50 kW/m2热辐射强度模拟小、中规模火灾,对火灾中样品的热释放速率、质量损失速率、CO产生率等燃烧参数进行了分析。研究发现,饰面材料对木质人造板的影响主要体现在火灾初期,对引燃时间影响最大。当样品比较薄时,饰面材料的不同会影响木质人造板热释放速率峰值和平均值,以及烟气产生量等燃烧参数。