火源对标准房间轰燃影响的数值模拟
室外风对火焰特征影响的数值模拟研究
室 外 风 对 火 焰 特 征 影 响 的数 值 模 拟 研 究
梁 振涛 。 李 思成 。陈 旺海 涛 ， 李 昌厚
（ 中国人 民武装 警察部 队学 院 ， 河北 廊坊 ０ ６ ５ ０ ０ ０ ）
摘 要： 为 研 究 高层 建 筑 或 超 高层 建 筑 中 室 外 风 在 玻 璃 破
结果表 明， 在有风条件 下 ， 无量纲热释放速率 Ｑ 、 Ｆ ｒ 数、 Ｒ 数 是 影 响火 焰 特 征 的重 要 因 素 。 因此 ， 首 先 计 算 了 各
工 况 下 的 Ｑ 、 Ｆｒ 数 和 Ｒ 数 ， 如 表 １所 示 。各 参 数 的 表 达式如式 （ １ ） ～式 （ ３ ） 所示 。
速为 ０ ～２ ４ ｍ／ ｓ ， 模 拟 时 间为 ３ ０ ０ Ｓ 。
碎 后 对 火 焰特 征 的 影 响 ， 运用 Ｆ Ｄ Ｓ数 值 模 拟 方 法 ， 对 风速 为 ０
～
２ ４ ｍ／ ｓ的 １ ７个 自由燃 烧 算 例 进 行 了模 拟 研 究 ， 拟 合 了适用
于较 大 室 外风 速 条 件 下 的 火 焰 长 度 及 其 倾 角 计 算 公 式 ， 并与 Ｄ ｆ ａ ｖ ｅ ｒ ｉ 模型、 Ｄ ｒ ｙ ｓ ｄ ａ ｌ ｅ 模 型 进 行 了对 比 分 析 。 结 果 表 明 ： 室 外
Ｄ一 百 ４ Ａ （ ４）
模 拟 使 用 的软 件 版 本 为 Ｆ Ｄ Ｓ ５ ． ３ ． ３ 。Ｆ Ｄ Ｓ模 型 是 一
个全尺寸（ ５ ｉ ｎ×４ ｒ ｎ ×３ ｍ） 的小 室 ， 其 建 立 过程 参 考某 超
高 层 建 筑 宾 馆 单 人 间卧 室 等 小 室 的实 际 情 况 。窗 户 和房
大型建筑内部火灾温度场的数值模拟
程项目尺寸比例为 1 10。分别用 k- 模型和雷诺 应力模型计算 200S 时间长度的气流运动。边界条
明, k- 模型可以完全或基本上成功地用于以下几种 件、初始条件、网格划分、计算机能力均相同。分别
情况: 平面射流、平壁边界层、管通道流或喷管内流 考虑加入传热过程( 考虑温度场) 以及不考虑传热过
1 工程项目建筑内火灾模拟特点
火灾作为一种失去控制的燃烧过程, 对人类及 其生存环境都会造成极大的危害。而火灾在建筑中 的发生率较高并且危害性较大, 给人民生命和社会 财富造成极大的威胁和损失, 如何避免或减少这一 损失是消防部门、建筑设计和管理部门所面临的重 大课题, 更是火灾科研工作者所面临的新的挑 战[ 2 , 3] 。由于全尺寸实验成本高, 耗时长, 测量参数
接口自行编制程序实现。
CFD 参数设置如表 4 所示。
表 4 CFD 参数设置
场景一
场景二
三维
三维
非定常, 1306 秒
非定常, 1306 秒
不可压缩理想气体物性参数
不可压缩理想气体物性参数
带浮力修正的 k- 湍流模型
改进上述数值实验模型, 对网格进行细化, 在房
k- 模型计算耗时, 加入传热过程 后, 耗时也 大大增 间中央设立 1M W 火源, 并在侧面开有 3M * 2M 的
加。针对相同模型, 有传热过程所耗机时更是成倍增 窗口。在其他设置条件均相同的情况下, 选用 k- 模
长。考虑大型工程问题时, 更多地要考虑温度场即加 型和 雷诺应力 方程模型 进行计算, 50s、100s、150s、
模型简化说明: 发生火灾时, 由于该仓库距离顶 部壳体钢结构较近, 顶部附近壳体钢结构处于最危险 位置。烟气向上运动, 天窗对烟气影响较大, 其他如 地面补风口, 建筑物对流场的作用不会对最危险处火 势产生直接影响。因此, 截取此局部壳体、建筑物、局 部天窗( 开窗面积 150/ 2= 75m2 ) 建立数学模型进行
顶部开口对起火房间热释放速率影响的数值模拟
顶部开口对起火房间热释放速率影响的数值模拟
刘杨;张红伟;李强
【期刊名称】《中国人民警察大学学报》
【年(卷),期】2022(38)6
【摘要】为探究同时具有顶部和侧壁开口起火房间的热释放速率变化规律,采用数值模拟方法,对起火空间开口条件与火灾热释放速率的关系进行研究。
结果表明:顶部开口和侧壁开口均会对起火房间热释放速率产生影响,且影响程度与顶部开口和侧壁开口间的耦合关系有关;当顶部开口较小时,侧壁开口通风因子与热释放速率间的线性关系依然存在,但随着顶部开口尺寸的增大,这种线性关系出现明显改变。
并建立有顶部开口情况与无顶部开口情况的通风因子换算关系式,得到适于计算同时具有顶部和侧壁开口起火房间通风因子的估算式。
【总页数】6页(P51-56)
【作者】刘杨;张红伟;李强
【作者单位】内蒙古自治区消防救援总队;沧州市消防救援支队;中国人民警察大学教务处
【正文语种】中文
【中图分类】TU998.1
【相关文献】
1.热释放率对单室开口中性面影响程度的数值模拟
2.通风条件对火灾热释放速率影响数值模拟
3.通风因子对火灾热释放速率影响的数值模拟
4.顶部开口舱室火灾特性的数值模拟研究
5.大型客车火灾热释放速率曲线的数值模拟研究
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养老院建筑火灾案例分析及数值模拟
Doors&Windows
刘海舰
摘
近年来
Quakers Hill
河南鲁山康乐园老年公寓
本文接着以某市社会福利中心老年公寓楼为例括
SFPE handbook
（下转第38页）
建筑工程
35
2019.12
Doors&Windows
技能培训
房屋的建筑施工中圾的施工人员予以警告处理综上所述
2017(2):149~150.
延均通过门开口
而靠近走道侧七种方案的平均探测时间为
）。
人口老龄化使得养老机构得到大力推动的同时
Fire dy
namics simulator technical reference guide volume
NIST special publication
监管力度不够
建筑行业要想实现可持续发展
单位或企业要做好对施工人员的教育培训工作根据监理需求构建完善的岗位责任制
建筑工程需要考虑各个施工环节的影响因素
（上接第35页）
（上接第36页）
建筑工程38
2019.12。
受限空间可燃气体爆炸数值模拟共3篇
受限空间可燃气体爆炸数值模拟共3篇受限空间可燃气体爆炸数值模拟1受限空间可燃气体爆炸数值模拟随着现代工业的发展，使用可燃气体的设备和工具越来越广泛，而受限空间内的气体爆炸则可能带来严重的危害。
为了深入研究受限空间可燃气体爆炸的规律，许多科学家和工程师开展了大量的研究工作。
在这些研究中，数值模拟已经被证明是一种有效的方法。
本文将深入探讨受限空间可燃气体爆炸的数值模拟方法和相关研究成果。
受限空间可燃气体爆炸是指在密闭或部分密闭空间内，由于气体中可燃物质的浓度超过了爆炸下限，当热源或点火源出现时，空间内的气体发生爆炸而引发事故。
这样的事故可能会造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，对于受限空间可燃气体爆炸的研究已经引起了广泛的关注。
数值模拟是一种重要的研究方法，它能够模拟真实环境中的各种物理现象，如流体力学、热传导等。
在受限空间可燃气体爆炸的研究中，数值模拟也被广泛应用。
数值模拟可以帮助研究人员深入了解气体爆炸在缩放模型中的行为，研究爆炸的发生机理和影响因素，并预测事故的可能性和危害程度。
现在，常用的数值模拟方法主要有两种，即欧拉模拟和拉格朗日模拟。
欧拉模拟是一种基于物理模型的数值模拟方法，它主要通过求解基本方程组，如动量方程、能量方程和质量守恒方程，来分析流动问题和热传导等现象。
欧拉模拟可以考虑气体的压缩性和温度变化等因素，有较高的精度和可靠性。
但是，在处理流动中的非线性问题时，欧拉模拟可能会出现数值耗散或不稳定等问题。
相比之下，拉格朗日模拟则是一种优秀的数值模拟方法。
该方法基于粒子的运动状态，可以准确地模拟流体的运动。
在受限空间可燃气体爆炸的研究中，拉格朗日模拟经常被应用于爆炸物体以及火焰传播过程的研究。
通过对流体中每个粒子的运动状态进行跟踪并计算，可以非常准确地模拟出爆炸和火焰传播的过程。
虽然欧拉模拟和拉格朗日模拟各有优劣，可以根据具体问题选用不同的数值模拟方法。
但无论采用何种方法，都需要满足数值模拟的准确性和可靠性的要求。
基于pyrosim的建筑室内火灾数值模拟研究朱艳军范豪陈诚陈维李凯
基于pyrosim的建筑室内火灾数值模拟研究朱艳军范豪陈诚陈维李凯发布时间：2021-10-30T07:00:40.996Z 来源：《基层建设》2021年第22期作者：朱艳军范豪陈诚陈维李凯[导读] 近年来，随着建筑行业的不断发展和进步，室内装饰材料已经得到了较为广泛的应用并呈现出多样化中建三局集团有限公司摘要：近年来，随着建筑行业的不断发展和进步，室内装饰材料已经得到了较为广泛的应用并呈现出多样化。
由于其着火点和可燃物具有不确定性，从而导致其成为潜在火源，一定意义上增加了建筑物的火灾荷载和危险性。
本文简单介绍了pyrosim模拟软件，通过pyrosim 软件对室内火灾进行了数值模拟计算，得出了室内空间着火后温度场的分布、有毒有害烟气的流动、热释放速率及燃烧速度等参数的变化情况，又结合实际情况针对性的提出防火和疏散建议，为预防和管理室内火灾的发生提供了坚实的理论基础，对现场的防灭火工作具有重要的现实性和指导意义。
关键词：Pyrosim；建筑室内火灾；数值模拟1 室内火灾算例Pyrosim是专门用于火灾动态仿真模拟（FDS）的软件，可以准确预测火灾中的烟气、CO、H2S等有毒有害气体流动、火灾温度等。
该软件可模拟范围很广，包括常见的室内火灾、森林火灾以及电气设备引发的多种火灾。
该软件除了方便建模外，还可直接导入DXF和FDS 格式的模型文件[1-2]。
近年来我国城市的建设以及我国建筑工程行业的迅猛发展，其中包括高层建筑、地下楼宇、宾馆、公共休闲娱乐活动场所等项目建设得愈益广泛[3-6]。
再者由于建筑物在装饰施工的过程中都会使用很多易燃且对环境有毒、有害的放射性材料，致使建筑室内发生火灾并造成人员伤亡以及财产损失的可能性大大提高，因此加强室内防火工作已成为一项艰巨而重要的任务。
由于室内空间、装饰材料等的多样性，发生火灾时的着火点和可燃物同样具有不确定性[7-8]。
因此，在现实中对于室内火灾场景进行模拟、搭建试验台较为困难，所以利用软件对此类火灾场景进行数值模拟具有一定的研究价值。
钢结构建筑火灾的数值模拟与安全评估
钢结构建筑火灾的数值模拟与安全评估钢结构建筑已经成为现代化城市建设中不可或缺的一部分。
因为其强度高、抗震性好等特点受到设计师和业主的青睐。
然而，钢结构建筑存在重要隐患问题，即火灾风险。
这是因为火灾对钢结构建筑的影响和破坏非常快速和严重。
因此，研究钢结构建筑的火灾问题，进行数值模拟和安全评估成为必要的过程。
1. 钢结构建筑火灾的数值模拟数值模拟是指通过计算机软件模拟出钢结构建筑在火灾中的行为，以便了解火灾的发生过程、改善安全性和降低风险。
模拟方法包括热传导、热辐射、流体力学、热曲杆和变形分析等，这些方法可以构成一个大型的复杂的数值模拟系统。
（1）热传导分析：热传导分析是数值模拟系统的基本部分，其主要用于模拟在火灾中各部件的热传导过程。
该过程包括热传导介质的传热、传质、热辐射、热对流等方面，模拟中需要考虑材料的导热系数、热膨胀系数和热Joule效应等。
（2）热辐射分析：热辐射分析是指研究电磁波辐射的传播和传输规律。
在火灾中，建筑物的墙壁和顶棚会受到热辐射的影响，应该根据辐射效应进行模拟。
（3）流体力学分析：流体力学分析是数值模拟中重要的一部分，其分为速率方程和压力方程。
在火灾中，消防局常常使用水雾灭火，因此在分析时应该考虑到气液相对流和流动规律等方面。
（4）变形分析：变形分析主要用于评估钢结构建筑在火灾中的结构变形和负荷响应。
其方法包括有限元分析、弹性分析和弹塑性分析等，分析结构的强度和稳定性，并根据分析结果进行有效的调整。
2. 钢结构建筑火灾的安全评估安全评估是指通过对钢结构建筑的火灾情况进行评估和检查，以确保建筑物符合规范和标准要求。
主要包括结构安全、防火控制和防火门窗等方面。
（1）结构安全评估：结构安全在钢结构建筑的火灾中至关重要，其评估主要包括钢结构强度和稳定性等方面。
通过数值模拟研究和分析，可以确定结构在不同炉火中的承载能力和极限状态，以及建筑物的结构优化。
（2）防火控制评估：防火控制主要包括控制炉火发展，防止炉火扩散，以及保护逃生通道和楼梯等方面。
燃气轮机燃烧室内部流动特性数值模拟分析
燃气轮机燃烧室内部流动特性数值模拟分析一、燃气轮机燃烧室概述燃气轮机作为现代工业和能源领域中的重要动力设备，其燃烧室是整个燃气轮机系统中最关键的部分之一。
燃烧室的性能直接影响到燃气轮机的效率、排放和稳定性。
在燃气轮机燃烧室内，燃料与空气混合后在高温高压的环境下进行燃烧，产生高温高压燃气，推动涡轮做功。
为了提高燃气轮机的性能，对燃烧室内部流动特性进行深入研究和优化是至关重要的。
1.1 燃气轮机燃烧室的功能与重要性燃气轮机燃烧室的主要功能是实现燃料的高效燃烧，将化学能转化为热能，进而推动涡轮旋转。
燃烧室的设计和性能直接影响到燃气轮机的整体效率和排放水平。
一个高效的燃烧室可以减少燃料消耗，降低有害排放，提高燃气轮机的经济性和环保性。
1.2 燃烧室内部流动特性的研究意义燃烧室内部流动特性的研究对于优化燃烧室设计、提高燃烧效率、降低排放和增强燃气轮机稳定性具有重要意义。
通过数值模拟分析，可以预测和分析燃烧室内的流动、混合和燃烧过程，为燃烧室的设计和改进提供科学依据。
二、燃烧室内部流动特性数值模拟方法数值模拟作为一种有效的研究手段，可以模拟和分析燃烧室内部复杂的流动和燃烧过程。
通过建立数学模型和使用计算流体动力学(CFD)软件，可以对燃烧室内部流动特性进行详细的模拟和分析。
2.1 数值模拟的理论基础数值模拟的理论基础主要包括流体力学、热力学、化学反应动力学等。
这些理论为模拟燃烧室内部流动特性提供了必要的物理模型和方程。
通过求解这些方程，可以预测燃烧室内的流场、温度场、浓度场等物理量分布。
2.2 计算流体动力学(CFD)的应用计算流体动力学(CFD)是一种用于模拟流体流动和热传递过程的数值方法。
在燃气轮机燃烧室的研究中，CFD可以用来模拟燃烧室内的流动、混合、燃烧和热传递过程。
通过CFD软件，可以构建燃烧室的几何模型，设置边界条件和初始条件，进行网格划分，然后求解流体力学和热力学方程。
2.3 燃烧模型的选择与应用在进行燃烧室内部流动特性数值模拟时，选择合适的燃烧模型是关键。
燃气轮机燃烧室的数值模拟与优化
燃气轮机燃烧室的数值模拟与优化燃气轮机是目前工业和航空领域中最常用的动力设备。
燃气轮机基于燃烧燃机中燃料，以生成高压气体来驱动涡轮机，并进一步产生电力或推进力的过程。
然而，在这一燃气轮机的工作过程中，燃烧室是最为核心的部位。
因此，燃烧室的设计和优化对于提高燃气轮机的热效率、降低燃料消耗、减少排放等方面具有极为重要的作用。
为了更好的实现这一目标，数值模拟技术被广泛应用于燃烧室的设计和优化中。
首先，数值模拟技术在燃烧室的设计和优化中发挥着重要的作用。
在燃气轮机中，燃烧室是将燃料和氧气混合，然后进行燃烧并产生高温气体的关键步骤。
然而，这一过程中会涉及到复杂的物理和化学反应，在燃烧室内温度、压力等物理参数变化范围很大。
由于燃烧室的体积较小，基于实验进行设计和优化过程具有很大的困难。
而数值模拟可以通过计算流体力学和化学反应模拟等技术模拟这一复杂的过程，从而帮助设计师预测和优化燃烧室的性能。
其次，数值模拟技术可以帮助设计师了解不同参数对燃烧室性能的影响。
燃烧室的性能与许多参数有关，例如气体的流动速度、燃料的挥发性、燃料的组成等等。
通过对这些参数的数字模拟，设计师可以更好的了解这些参数对燃烧室的影响，并进行相应的优化。
例如，设计师可以通过数值模拟技术来优化燃烧室内的空气与燃料混合，从而实现更高的燃烧效率与更低的排放。
最后，燃气轮机燃烧室的数值模拟优化是未来的发展方向。
燃气轮机的性能和效率受到燃烧室的影响，因此，不断优化燃烧室的性能是提升燃气轮机整体性能的重要策略。
而未来，燃气轮机燃烧室的优化将更加注重数字技术的应用，例如基于人工智能的燃烧室设计、数字孪生技术的应用以及更加精细化的数值模拟优化技术等。
总之，燃气轮机燃烧室的数值模拟与优化在设计和改进燃气轮机性能上具有非常重要的作用。
设计师可以通过这个技术，提高燃烧的效率和减少排放。
未来，数字化技术将成为燃气轮机研制的新兴领域，不断推动燃气轮机的发展。
室内可燃物性质对轰燃的影响
缺氧 辐射热 飞火
建筑构造 建筑材料 有毒气体 人
周围环境 人 人 上层建筑
断裂或倒塌 变形、 裂缝 死亡或 受伤 污染 死亡或受伤
死亡或受伤 被引燃
临近 目标 临近建筑
被引燃 被引燃
２ 实验 仪器
２ ． １ 实验装 置
室 内 可 燃 物 性 质 对 轰 燃 的 影 响
王
摘
斌
２ ７ １ ６ ０ ０）
（ 泰 安市公安消防支 队肥城大队 ， 山东 泰安
要： 分别对有燃料和无燃料两种小尺寸燃烧室 内进行验证实验 ， 并采 用点燃 不同可燃 物以及 改变可 燃物面 积的 实验方 法 ， 分
析 了室 内可燃物性质对轰燃 的影 响因素 ， 进而得 出了一些有益 的结论 。 关键词 ： 消防 ， 室 内火 灾， 轰燃 ， 可燃物性 质
１ ． ２ 轰燃 的危 害
标准化 、 规范化是 对施工 现场 的最 基本 管 理要 求。事 实上 ， 并采取相应科学 有效 的管 理措施 ， 才 能 真正取 得成 效 ； 只有 全员 为 了有效协调地进行施 工生 产活动 ， 施 工现场 的诸要 素都 必须坚 将降本增效 的理念 贯彻并在施工全过 程 中实施 ， 才 能真 正获取更 决服从一个统一 的意பைடு நூலகம்志 ， 克服 主观 随意性 。只 有这 样 ， 才能 从根 大的利润 ， 并 为建筑企业 的长期发展 奠定基 础。 本上提高施工现 场 的生 产 、 工作效 率 和管理效 益 ， 从而 建立 起一 参考文献 ：
实验主要装置 是 Ｓ Ｎ Ｈ Ｚ － ０ １实验 系统 。该 系统主 要 由火 灾 实
时Ｉ 司
验箱 、 火灾数据检测系统 和上 位机 等部分组成 。