噴淋的冷卻效應(yīng)對(duì)煙氣沉降與排放的影響研究.pdf

1、水噴淋系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)是大型建筑中最常用的消防設(shè)施?；馂?zāi)發(fā)生后，噴淋啟動(dòng)，大量的液滴噴出撲滅、冷卻火源以及冷卻煙氣層。煙氣被冷卻后，溫度降低，浮力減小，排煙效率會(huì)受到很大影響。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，由于不完全燃燒所產(chǎn)生的有毒有害煙氣是建筑火災(zāi)中導(dǎo)致人員死亡的最主要因素。因此，研究水噴淋與煙氣的相互作用，分析水噴淋作用后煙氣的流動(dòng)狀態(tài)具有重要意義。 火災(zāi)煙氣流動(dòng)本身就是一種復(fù)雜的浮力驅(qū)動(dòng)流，同時(shí)，由于噴淋對(duì)煙氣流動(dòng)的冷卻，使得冷卻后的煙氣

2、流動(dòng)更為特殊。本文首先針對(duì)噴淋對(duì)煙氣冷卻問(wèn)題，開(kāi)展了針對(duì)性的基礎(chǔ)研究；之后，開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。論文的具體工作包括： 本文研究的第一部分是噴淋的噴灑特性。首先簡(jiǎn)單介紹了噴淋液滴分布的常用模型；實(shí)驗(yàn)得到了我國(guó)常用噴頭的水量分布規(guī)律；通過(guò)對(duì)液滴動(dòng)量方程式求解，得到液滴運(yùn)動(dòng)速度以及噴淋有效保護(hù)半徑的理論模型。通過(guò)對(duì)模型的數(shù)值求解，定量研究了典型粒徑的液滴噴出后水平速度和豎直速度的變化規(guī)律。接著又分析了不同初始噴射角、不同粒徑、不同初

3、始速度和不同安裝高度的噴淋液滴的運(yùn)動(dòng)軌跡及其有效控制直徑。 本文研究的第二部分是噴淋對(duì)熱煙氣層的冷卻作用。在Chow and Tang理論分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合液滴分布模型，并考慮液滴溫升上限即沸點(diǎn)的影響，建立不同壓力狀況下噴淋對(duì)熱煙氣層的冷卻量計(jì)算模型，并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)對(duì)模型預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。 本文研究的第三部分是噴淋作用后煙氣層的沉降特性。不考慮火源功率的變化，在煙氣自然沉降理論分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合噴淋液滴對(duì)煙氣層冷卻模型