水平開口受限空間火災熱煙氣流動研究.pdf

1、建筑物發(fā)生火災時,起火房間與外部環(huán)境之間的氣體交換對火災發(fā)展具有重要影響,而房間壁面的開口是熱煙氣和冷空氣的交換通道。建筑物的開口通常分為水平開口和豎直開口兩類。人們對于豎直開口房間火災研究的比較多,也比較成熟,而對于水平開口的研究非常少。煙氣流過水平開口時不僅有壓力作用還有浮力作用,其復雜的流動機理有待進一步研究。
　　 本文介紹了目前對水平開口受限空間火災的研究現(xiàn)狀,總結了水平開口受限空間的研究方法。并且給出了豎直開口流動模

2、型及部分水平開口流動模型,指出了兩種開口處流動區(qū)別。影響水平開口處流動的主要因素有:開口處上下方的壓力差,開口處上下方的溫度差和開口的高寬比。本文旨在研究水平開口處的浮力流,不研究壓力差的影響。
　　 本文用FDS場模擬軟件模擬了水平開口處的三種流動情形,一種是用油池火作火源,一種是用加熱器模擬火源,最后一種直接給定上下空間的溫度。第一種情形模擬出水平開口瞬時單向流動,開口處的溫度和流量在一段時間后呈穩(wěn)定振蕩特性,振蕩頻率隨火源

3、熱釋放速率的減小而減小。第二種情況結果表明開口處只會出現(xiàn)雙向流動,開口處的流量及溫度隨時間振蕩,但振蕩并不穩(wěn)定。第三種情形模擬了水平開口純浮力流動,結果得出水平開口處的流動是高瞬態(tài)流動且不穩(wěn)定的,開口處的溫度和流量呈間歇性振蕩特性。模擬結果與前人研究結果吻合。
　　 本文用兩個小尺寸水平開口箱體對水平開口受限空間火災問題進行了實驗研究,箱體分別為長方體箱體和正方體箱體,結果得出油池火在水平開口箱體內燃燒的火焰高度比自由燃燒時稍高

4、,而且會出現(xiàn)一種層狀火焰,與自由燃燒時相比火焰燃燒的時間隨開口的減小而增加。在長方體箱體實驗中,油池在邊角時比在正中時更不易燃燒,但能更好的形成煙氣層,箱體內溫度隨高度增加而增加,而正方體箱體內溫度卻不隨高度增加而增加,經(jīng)分析可能是由于正方體箱體的封閉性不嚴導致的。兩組實驗中開口處的溫度都隨時間振蕩,表明開口處煙氣流動的不穩(wěn)定性。
　　 本文研究結果可以為水平開口受限空間火災的研究提供一定的參考,對了解煙氣流過水平開口的特性有實