火灾烟气危害性气体在狭长通道内水平方向迁移的模拟实验研究

利用狭长通道的小型实验台模拟研究了火灾烟气毒性成分在水平方向上的迁移规律.结果发现,火灾烟气危害性成分水平方向上的演变非常相似,而不同高度水平面上的烟气成分浓度有些差别,这主要是建筑结构中各种开口或者空气流动造成的.数据表明,CO等气体到达浓度峰值的时间随着高度的降低而逐渐增加.其中,O2和CO2到达峰值的时间比较一致,而CO则与前两者不一致,整体滞后80秒左右,这可能因为热烟气在传播过程又新生成了CO.     

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。     

天津LNG码头SBAS-InSAR时序形变及地面监测数据响应分析

为了查明油气重大基础设施中,由星载雷达干涉测量、地面GNSS形变监测、地下位移传感器监测和管道应力应变监测网络构成的星地一体化监测技术的有效性,本文采用SBAS-InSAR技术提取了天津LNG（Liquefied Natural Gas ）码头区域油气管线区域的长时间序列的地表形变数据,进一步分析了地面GNSS（全球导航定位系统）地表位移、多层深度位移计、管道应变传感器数据与同步的SBAS-InSAR地表形变量的数据响应关系,并进一步分析了雨-旱循环的时序变化规律。结果表明：2019年5月-2022年4月的3年间天津LNG码头区域非均匀沉降最为显著,最高达到-394mm;SBAS-InSAR的时序形变数据15-53mm的沉降形变,在GNSS中有9-57mm的地表位移响应,两者相关显著,具有良好的一致性;SBAS-InSAR地表形变变化特征与多层位移计在1m、2m和3m深的位移数据响应特征都与降水量关系密切,呈现显著的雨季-旱季波动特征,二者具有良好的同步性,说明SBAS-InSAR地表形变变化特征能够揭示地下土层的位移变化特征;SBAS-InSAR地表沉降量与地下管道应变呈正相关, SBAS-InSAR获取的地表形变是反映地下管线应变的良好指标。由星载雷达干涉测量、地面GNSS形变监测、地下位移传感器监测和管道应力应变监测网络构成的星地一体化监测数据的集成应用,能够为未来星地一体化的管道安全监测技术体系构建提供有益的借鉴。     

火灾中烟气毒性成分向远距离房间传播的实验研究

烟气的影响是火灾中人员死亡的最主要原因,为此利用"房间-走廊-房间"结构的模拟实验台进行了大量的实验,研究了火灾中烟气有毒成分向远距离非火源房间传播的特点.结果表明,门的作用非常显著,温差和一氧化碳浓度都随着门高度的增加而有规律地增加,一氧化碳浓度峰值的出现会随着门高度值变小而显著延迟;温度与一氧化碳浓度在垂直方向的分布差别很大,这说明烟气温度和毒性成分在远距离房间垂直方向上分布相互不一致.     

火灾中燃料失重速率与烟气向远距离处迁移关系的实验研究

通过不同燃料在模拟房间—走廊结构实验装置中的燃烧实验，较系统地揭示了不同材料燃烧时失重速率变化与远距离处烟气迁移速度和CO浓度的关系。实验得到了不同燃料燃烧时的失重速率曲线。研究发现，多数燃料的烟气传播速度与失重速率呈线性变化的关系，油料和布料的烟气传播速度对质量失重速率的变化非常敏感；某些燃料燃烧产生有毒成分的峰值迁移到远距离处需要较长的时间。     

狭长通道内火灾烟气毒性成分空间分布的实验

利用模拟狭长通道的小型实验台研究了火灾烟气传播过程中毒性成分的空间分布规律．结果发现，烟气成分的分布沿着水平方向呈现不同的特点，在远离火源的位置呈上下两层分布，符合两层区域模型，而在离火源较近位置则递变分布，则须用场模型或者多层区域模型评估．实验表明，烟气毒性成分的浓度峰值随高度的降低呈现明显的阶梯变化，在过渡区段骤升骤降．实验测量到，CO和CO2迁移时浓度峰值在远离火源处仍然保持相当高的浓度甚至高于火源近处的浓度，这与火灾中很多遇难者死于远离火源位置的结果是一致的．     

小尺寸实验烟气浓度分布的影响因素

通过多组小尺寸实验多点离散测量烟气成分，对有限的实验数据做Lagrange插值分析，得到相同时刻烟气浓度在不同位置的变化规律以及烟气浓度场随时间的分布。考虑燃烧实验存在随机因素影响，提出用某一组分的质量分数相对值来比较不同实验数据所体现的规律，结果表明烟气浓度沿通道的一维分布受可燃物质量与流通开口高度影响较大。