地铁火灾CFD模拟时边界条件的研究

本文对地铁车站及隧道内火灾通风排烟过程中的空气流动特性进行了数值模拟.对模拟边界提出了简化模型,即当某一个车站发生火灾时,计算区域可以只考虑其两端各一个车站和各两个区间;当某一区间发生火灾时,计算区域只需考虑该区间两端各两个车站和各一个区间.上面两种情况下,所有出入口均可假定为自由边界条件.模拟结果与现场实验结果基本一致.     

机械排烟量对防护工程走廊烟气扩散的影响

为了分析防护工程机械排烟量大小对走廊烟气扩散影响,利用火灾模拟软件FDS对防护工程"单室-走廊"模型火灾时顶棚排烟口状态及不同排烟量的排烟效果进行了模拟,分析不同工况下走廊内不同区域的烟气温度、能见度及二氧化碳浓度.结果表明:由于走廊两端向火区"补风",开启排烟口会降低火源附近排烟效果,在其他区域则能有效提高排烟效果;火灾前期,不同排烟量的排烟效果没有太大差别,火灾后期,排烟量为1800 m~3/h与2700m~3/h对走廊中段的排烟效果几乎一致,继续增大排烟址,能有效提高排烟效果。但在疏散出口处,排烟量为1800 m~3/h时,排烟效果最好,考虑人员逃生安全和经济效益,本模型中单个排烟口最优排烟量确定为1800 m~3/h。     

地下车库火灾过程及消防措施的研究

采用火灾动力学模拟软件FDS对大型地下车库的火灾情景进行了数值模拟,分别讨论了隔烟卷帘、水喷淋、排烟风机以及不同措施联合作用下的消防效果。结果表明,隔烟卷帘和水喷淋都能起到良好的消防效果并且联合作用时效果更佳;而机械排烟措施则不然,它反而在一定程度上加剧了火灾的发展,与前两种措施联合作用时仍无明显效果。这说明在地下车库中,当火灾发生时,排烟系统的启动要慎重,否则可能会加剧火灾的蔓延。     

大型室内体育场馆火灾烟气充填及排烟措施研究

模拟了大型室内体育场馆火灾烟气的充填过程。对比了不同排烟条件下(自然排烟和机械排烟)烟气沉降过程。数值模拟结果表明,在无排烟情况下,烟气在大空间体育场馆内的温度并不高,但烟气层下降速度很快。对比不同的排烟方式,发现顶棚自然排烟有良好的排烟效果,顶棚机械排烟效果取决于机械排烟速率与自然排烟速率的相对大小。侧壁机械排烟系统只有在烟气蔓延到排烟口以下才有明显的效果,并且在流量大小一定情况下,侧壁排烟口位置和数量对排烟效果没有明显影响。     

重点排烟作用下地下通道顶棚烟气温度分布研究

本文通过改变重点排烟量及火源功率,研究了在不同重点排烟方式下,顶部重点排烟量对地下通道顶棚烟气温度分布的影响。研究发现:在无重点排烟条件下,由于热烟气的卷吸,以及与顶棚之间的传热影响,通道内的顶棚纵向烟气温升在不同火源功率下均随距离的增加而不断衰减。不同顶部重点排烟方式及火源功率下的顶棚烟气温度衰减趋势相同,且重点排烟量越大,顶棚纵向温度越低。本文引入了重点排烟量影响因子β,该影响因子随着重点排烟量的增加呈现指数增加。建立了顶部不同重点排烟模式下地下通道顶棚烟气温度分布模型,模型预测值与实验测量值吻合较好。     

不同排烟方式HAT循环性能对比

对三种不同排烟方式HAT循环的模拟分析表明,在总压比一定时,排烟方式对比功影响很小,采用引风机排烟的HAT循环比直接排烟及回热法排娴的电效率最多分别高出1和1.5个百分点,最高效率时的引风机压比在1.5～1.6左右.引风机排烟带来的压缩耗功下降和湿化器出水温度降低是效率升高的主要原因.水回收率相对偏低,且性能受烟气冷凝温度和引风机压比影响较大.     

垃圾焚烧烟气扩散的多尺度模拟与分析

垃圾焚烧会产生大量的二次污染,使得原本极为推崇的垃圾焚烧发电倍受质疑。本文利用CFD技术对垃圾焚烧产生的烟气通过烟囱高空扩散的规律进行数值模拟,研究在多尺度空间条件下流场和污染物分布。采用标准κ-ε湍流模型及组分输运模型,分析不同排烟高度和速度对排烟地点下风向1.4 km小区建筑群内污染物分布的影响。研究表明SO_2、二恶英等烟气污染物在小区建筑间的浓度分布随着排烟高度和速度的增加而减弱,但由于气流分布产生涡旋的影响使得建筑物背风面污染物浓度较高。本文将计算结果与正态分布假设下的高斯烟羽模型计算结果进行比较,两者有较好的一致性。     

地下狭长受限空间火灾实验及大涡数值模拟研究

本文建立了地下狭长受限空间火灾模拟实验台架,完成了不同燃烧物种类、不同燃烧物质量的火灾燃烧实验,建立了适用于狭长式地下受限空间火灾的大涡三维数学模型。研究重点在于测量狭长式地下受限空间火源热释放率和烟气温度分布,得到燃烧物分别为柴油、汽油的火源热释放率及烟气温度分布的实验测量数据;结合实验完成了狭长式地下受限空间火灾的大涡三维数值模拟分析。通过火灾数值模拟结果与实验结果进行比较分析,本文所建立的模型能较为真实地反映实际狭长式地下狭长受限空间火灾的情形。     

当量比和初始混合模式对无焰燃烧的影响

对燃料一空气非预混、完全预混与部分预混三种混合模式下的无焰燃烧状态进行了实验和数值模拟研究。采用了详细化学反应机理和已被实验验证的算法进行数值模拟。研究发现三种混合模式下无焰燃烧状态的区别是由初始反应物的射流总动量的不同决定的。当炉内大尺度流场结构类似时,初始反应物射流总动量越大,炉内烟气循环越剧烈,温度分布越均匀,峰...     

高层建筑环形走廊机械排烟口合理布置优化研究

合理布置机械排烟口能够有效提高高层建筑疏散走道的排烟效率。采用1/3缩尺核心筒高层建筑烟气流动试验台,研究了排烟口4种不同宽高比和4种不同安装高度对环形走廊机械排烟效果的影响,对比分析了走廊内的烟气温度、烟气蔓延速度和走廊能见度。实验结果表明,宽高比为2的机械排烟口的排烟效果最佳;当排烟口上沿距顶棚的距离小于0.3 m时,对人员安全疏散较为有利。研究结论可为高层建筑环形走廊机械排烟系统设计及防排烟设计规范相关参数的修订提供参考。     

SMOKE

Research activities associated with the surface magneto-optic Kerr effect (SMOKE) are reviewed. The purpose is to stimulate interest in the range of contemporary topics in surface magnetism and magneto-optics that SMOKE has addressed. These include the quest for monolayer magnetism, the nature of the surface magnetic anisotropy, trends in the Curie temperature with film thickness, and the critical magnetization exponent at the two-dimensional phase transition. Also, a macroscopic formalism that provides insights into magneto-optics in the ultrathin limit is examined and used to simulate the properties of a number of overlayer, sandwich and superlattice film configurations of interest. Comparisons are then made to experiment and the outlook for the future is examined.     

北京既有地铁防排烟系统改进措施研究

北京地铁1、2号线由于修建年代较早,防排烟系统与消防设施配备等方面不够完善,需要进行防灾研究.本文通过对北京地铁1、2号线典型车站进行现场调研与试验测试,分析通风防排烟系统现状,找出不符合规范以及需要改进的地方,依据现状评估提出可行的改造建议,利用CFD数值模拟验证改造建议的可行性和考察改造效果,最终达到改造车站防排烟系统使之满足安全要求的目的.     

地铁通风排烟系统评价指标的实验研究

由于地铁大多处于地下封闭空间内,通风排烟系统的好坏越来越受到人们的关注,它不仅可以改善地铁空间的空气质量,还可以在发生火灾时,控制烟气的流动.因此本文整理出一套通风排烟系统的评价指标,并在缩小尺寸模型内运用有效的测量方法进行风速、温度等参数的实验测定.经过分析,整理出的评价指标可以对地铁环境的实际测量工作起到一定的建议与指导作用.     

城市地下快速通道入口段排烟方案研究

本文通过CFD软件FDS对隧道入口段的两种通风排烟方案进行了模拟计算,并采用性能化防火设计理论对其进行分析与评价,研究在隧道入口段设置排烟口方案的合理性与可行性,其结论可以为同类型隧道通风排烟与人员疏散方案的制定提供重要参考依据.     

火灾烟气中CO2和CO的释放特性研究

火灾产生的有害烟气是造成人员伤亡的主要原因。火灾科学研究中,研究者对CO_2和CO研究较多,但对它们的释放过程和机理研究很少。本文利用国际文献中评价材料毒性的原始实验数据,从烟气毒性物质释放的角度,分析了火灾烟气中 CO_2和 CO的释放特性,特别是分析了通风量的影响机理。在此基础上,进一步研究发展出一个与动态释放过程相关的烟气危害性评价体系,从而在释放规律与材料选择、实际火灾中人员的逃生过程之间建立起直接联系。     

Surface magneto-optic Kerr effect (SMOKE)

The purpose of this article is to stimulate interest in the power of the surface magneto-optic Kerr effect (SMOKE) technique to address a range of contemporary issues associated with the physics of interfacial magnetic materials. Magneto-optics is introduced from both historical and modern perspectives. Experimental considerations are briefly considered. Topics highlighted include the phases of face-centered Fe, the phenomenon of oscillatory magnetic coupling, the two-dimensional spin-reorientation transition, step-induced magnetic anistropies in FCC and BCC systems, and spin frustration at the interface between ferromagnetic and antiferromagnetic films.     

岛侧地铁站台火灾烟气运动的数值模拟

采用标准的k-ε湍流模型,对安设屏蔽门系统的三维岛侧混合地铁站台的不同火灾场景进行了数值模拟研究。结果表明;火灾发生在地铁侧式站台时,邻近的楼梯口的烟囱效应显著,成为喷烟口;火灾发生在岛式站台时,烟气主要向站台的隧道两侧蔓延;屏蔽门对热量的传递起到了阻碍作用,对烟气的蔓延起到阻挡和推迟作用,对人员的安全疏散起着至关重要的作用。     

远离火源位置点烟气浓度变化规律的实验研究

建筑火灾致死的主要原因是烟气,且伤亡人员主要在远离火源位置处。本文在小尺度实验装置上进行了大量的实验,系统研究了燃料充分燃烧变化时的规律、烟气浓度在通道远点的变化以及两者的相互关系,推导了远距离处烟气浓度变化的关系式。     

大学一年级物理实验教学的对策

分析了中学物理实验教学现状,指出大学与中学物理实验教学衔接存在的问题,根据现代教育理论,提出了大学一年级物理实验教学的对策。