基于有向图的传统村落建筑群火灾蔓延风险分析

在传统村落开发保护过程中,建筑消防改造及建筑布局改变等会导致火灾风险发生变化.火灾蔓延模拟工作量大、成本高及基础资料获取困难.为克服这些难点,首先,将单体建筑视为有向图的节点、建筑间的火灾蔓延关系视为节点间的边,通过火灾蔓延模拟判断节点周边局部蔓延路径,并建立有向图的邻接矩阵,利用有向图遍历算法确定特定火灾场景下的蔓延...     

船舶舱室消防安全评估方法研究

运用基于性能化仿真分析与统计理论耦合的消防安全评估方法,以火灾发生后的平均过火面积为指标,对船舶舱室消防安全性进行评估．依据火灾发展过程中不同阶段的特点,将火灾由初期发展蔓延到整个防火分区的过程划分为4个阶段,计算了每个阶段的火灾成长概率．运用CFAST改进模型,对火灾发生后舱室烟气蔓延进行模拟分析,得到各阶段火灾的临界时间,并以此为基础对火灾发生后船舶舱室平均过火面积进行了估算．计算结果表明,该方法通过对火灾过火面积的计算可以较直观的判断出火灾的蔓延情况和对火灾控制较弱的设计环节．     

用区域模拟方法评估舰艇火灾危险性

将火灾区域模拟方法运用到舰船舱室火灾分析中，建立了全船各舱室的区域模拟模型，进行了模拟计算；根据火灾形成和蔓延的机制，确定了火灾蔓延判据．进行了全船火灾危险等级划分；在舱室区域模拟的基础上，应用模拟试验的方法，针对不同武器攻击情况，根据火灾蔓延判据和危险等级划分，编制了全船综合性评估程序，对全船火灾危险性进行评估．     

船舶舱室火灾烟气蔓延的场-区耦合模型

针对大型船舶火灾中的烟气蔓延,分析了场模型FDS软件和区域模型CFAST软件各自的局限性。基于能量传输、组分转换和压力平衡原理,建立了船舶舱室火灾烟气蔓延的场-区耦合模型。搭建了带有4个测点的船舶舱室火灾缩尺试验平台,验证了耦合模型的有效性。对船舶舱室火灾的烟气蔓延进行了场模拟、区域模拟和场-区耦合模拟,并将温度和烟气层高度的模拟结果进行对比分析。分析结果表明:4个测点的温度均随着时间的增大而上升,在同一时刻距火源近的测点温度高,随着与火源间距离的变大,测点温度降低,4个测点的温度受烟气湍流的影响略有波动;在燃烧达到稳定状态之后,场-区耦合模型能较准确地模拟烟气层高度的变化规律,均优于场模型和区域模型的模拟结果;在计算时间上,场-区耦合模型比场模型缩减了约54%的计算时间;场-区耦合模型的模拟结果与试验结果具有良好的一致性,因此,其具有较好的工程应用价值。     

动车组车内行李架火灾数值模拟

建立了模拟动车组车内火灾的计算流体动力学模型,基于低马赫数三维非稳态Navier-Stokes控制方程,使用大涡（LES——LargeEddySimulation）湍流模型计算火驱动的空气流动,对动车组行李架上小型火灾进行了数值仿真研究,分析了动车组行李架上小型火灾时车内烟气、温度及速度分布特点．结果表明：行李架上小型火灾事故时,烟雾仅在车顶部空间蔓延,只有顶部空间温度升高较为明显,既车顶部火源较小的小型火灾可以导致较高的局部高温．     

基于功能要求的舰艇指挥舱室优化布置设计数学模型 …

通过对某型舰艇指挥舱室内部的功能要求及布置准则的分析,建立了指挥舱室布置设计方案的评价指标体系,并由此建立了指挥舱室优化布置设计的数学模型。     

基于CFD的公路隧道火灾数值模拟

为了有效控制公路隧道火灾的烟气扩散,基于计算流体动力学理论(computational fluid dynamics,CFD),采用Cfdesign软件进行数值模拟与分析,研究了公路隧道火灾的烟气运动规律,分析了不同火灾条件的温度分布和烟气蔓延规律,研究了射流风机的动力特性及其对火灾的影响.提出了公路隧道顶棚烟雾纵向扩散速度峰值函数模型、射流风机动力长度近似模型以及临界风速近似计算模型.分析表明,在射流风机动力区域的火灾,会产生大量涡流,严重危害下游人员的安全.     

南京长江隧道火灾应急方案

以南京长江隧道为研究背景,分析隧道火灾可能带来的结构损伤、人员伤害及救援难点,在此基础上建立了应急响应流程。运用火灾动力学模拟软件PYROSIM建立隧道物理模型,计算分析火灾发生过程中风机风速对烟气蔓延速度、浓度和温度的影响,通过计算分析选择3．0m／s纵向通风作为临界风速,并结合分析结果提出了隧道火灾时人员疏散、车辆及装备救援以及现场救助的方法。     

坡度对铁路隧道火灾影响的机理分析

以狮子洋隧道为背景,对隧道火灾因坡度引起的影响进行了数值模拟,分析了火灾时隧道内的温度、能见度及烟气蔓延特征,结果显示:隧道坡度对烟气蔓延的影响随坡度的增大而增大,并且存在着一个临界突变值.得出了烟气蔓延到最大又回流的一段长度,是由于隧道内、外的温度差产生烟囱效应的结果.并对临界风速公式中坡度对临界风速的影响系数提出了修正.为研究隧道火灾及制定火灾情况下人员疏散方案提供参考.     

基于动态规划理论的船厂码头移泊作业问题研究

基于动态规划理论,建立了船厂码头移泊作业问题的动态规划模型.分析了移泊作业的特点,在此基础上建立起问题的动态模型和对应的赋值有向图,把问题转化为求解赋值有向图的最优路问题.依据图论相关知识,对赋值有向图进行改进,从而得到图的最优路,最终求得问题的最优方案.通过实例计算结果与船厂实际操作安排进行比较和分析,得出算法研究的有效性和优越性的结论.     

隧道火灾作用下水泥路面瞬态温度场计算方法

隧道发生火灾时水泥路面板内升温迅速,温度梯度较大,采用数值方法求解路面热传导偏微分方程易导致数值解振荡、计算结果失真,且过程繁琐.根据火灾下水泥混凝土热工参数变化规律及傅里叶余弦变换,推导了隧道火灾下路面内温度场的理论计算公式,并与通用有限元软件计算结果进行了比较.结果表明,推导公式可用于计算连续时间内路面板不同位置的温度分布,较好解决了数值方法求解路面瞬态温度场时数值解振荡、不连续的问题,提高了计算精度,且路面内温度场变化规律呈明显的抛物线型态势,与一维热传导微分方程的物理意义吻合较好.因此,推导公式求解火灾下路面结构瞬态温度场具有更好的适用性.     

基于FDS的列车车箱火灾烟气数值模拟

为了研究列车车厢内部火灾烟气的流动规律,以CRH2A动车组的一节车厢为原型,按照车厢车门开启状况、火源功率及空气幕出口风速分别设定9种工况,运用火灾模拟软件FDS对各工况下车厢内的烟气流动进行数值模拟,计算分析各工况下烟气扩散过程、车厢内部各区域能见度、烟气温度的分布及变化趋势.研究结果表明:车门关闭时烟气下降速度快,烟气温度高,烟气层高度低,能见度差;火源功率越大,车厢内实际热释放速率越大;综合考虑防烟的有效性和经济性,在车厢内部火灾功率为0.2 MW时,应开启车厢内部车门;空气幕可有效阻挡烟气蔓延,其出口速度为5 m/s时挡烟效果较好.     

圆柱形密闭空间内近壁火烟流瞬态分析

为了研究圆柱形密闭空间内近壁面火灾烟气的流动状态,运用大涡模拟和混合分数的方法对横剖面直径为3.2 m,纵向长6 m的圆柱形舱室内的模拟火灾实验进行了三维数值瞬态分析.研究结果表明,空气从单一方向进入火羽流,热烟气流动过程中受拱形壁面限制效果明显,横剖面非火源处的烟气层分层不甚明显,距火源中心2.35 m处,横向烟气传播的危害性比纵向大,同时表明数值模拟结果能较好的反应烟气流动的规律.     

不同火源功率对列车火灾影响的FDS模拟与分析

以某高速检测列车为背景,采用美国NIST开发的大涡模拟软件,对列车运行速度为40km/h时10、15、20、25 MW四种火源功率对列车火灾的影响进行数值模拟与分析.计算结果表明列车火灾可以达到的最大火灾热释放速率为20 MW,火源功率在10～20 MW之间时,改变火源功率对列车内的温度和烟气浓度影响不大.在车厢外壁将...     

基于统计能量分析法的机舱噪声分析

利用VA One软件建立机舱的统计能量分析模型.检验模型适用于统计能量分析方法,确定模型参数.通过分析模型计算结果,发现舱室声压级曲线和子系统间耦合损耗因子息息相关.对比分析结构激励和空气激励产生的噪声量,验证舱室噪声主要是由结构激励引起.通过分析发现机舱顶棚内装材料对集控室噪声的影响很小,在对机舱舱室进行噪声预报时,可以不予考虑.     

基于FDS公路隧道火灾仿真研究

针对公路隧道突发火灾事故问题,采用模拟软件对隧道发生的火灾进行研究。分析火灾条件下公路隧道内被困人群的疏散行为特点,给出隧道内人员疏散的安全依据,按照隧道火灾条件下通风风速不同时火灾烟气蔓延情况,确定火灾可利用疏散时间(ASET),通过分析人员疏散特点计算出所需的疏散时间(RSET),通过对比得出:通风风速至少为3m/s时才能保证人员的安全疏散。     

客运车辆火灾轰燃条件仿真研究

基于能量平衡方程建立了热烟气层轰燃模型,经量纲归一化和微分同胚变换,得到属于燕尾突变的势函数,研究了客运车辆火灾的系统控制变量和工况条件的关系,控制变量的突变分叉集空间将火灾分为轰燃区和非轰燃区,在轰然区,可利用势函数的特性曲线和微商图得出火灾的不稳定点,再由不稳定点取值计算轰燃发生时热烟气层的温度,车辆火灾算例表明,车厢内部发生轰燃时的热烟气层平均温度为898．3K,与实测的数值吻合较好。     

《舰艇生命力》课程教学策略研究

海警舰艇在维权执法任务过程中,一旦发生碰撞、破损、火灾、爆炸、武装冲突等事故会威胁舰艇的安全。《舰艇生命力》课程的教学目标就是使学员掌握扎实的舰艇安全知识,具有保障舰艇生命力的能力。《舰艇生命力》课程教学质量好坏直接关系到舰艇安全与否。针对如何提高《舰艇生命力》课程教学质量的问题,通过概括《舰艇生命力》课程的特点,总结学员学习中遇到的难点,分析教员教学中遇到的实际问题,探讨解决问题的方法。     

隧道火灾疏散安全性的数值模拟分析

隧道发生火灾时,影响人员疏散的3大因素是高温、烟气的毒害性,以及烟气对可视距离的影响.文中对一段长200 m的隧道进行火灾数值模拟,获得了温度与烟气的时空变化规律.采用确定临界值,比较各个危险因素达到临界值的最短时间,辨识出隧道火灾疏散中的最大危险有害因素,指出隧道火灾疏散过程中的最重要工作是控制温度.     

钢箱梁桥面沥青混合料燃烧温度荷载与效应分析

为研究在火灾作用下钢箱梁与桥面铺装结构热效应，建立了小尺度钢桥面燃烧试验台，获取了油料火灾作用下沥青铺装层的上表面、中部和下表面温度数据；针对上表面温度数据，拟合得到了一条基于燃烧试验数据的升温曲线，与ISO 834标准升温曲线进行对比，并对小尺度试验的温度场进行了数值模拟验证；建立了11.25 m×3.60 m的钢箱梁桥有限元模型，获取了桥梁在跨中、支座附近和全跨火灾工况下的应力和变形特征。研究结果表明:在试验拟合升温曲线的作用下，二维数值模拟试件的中部温度260.70 ℃和底部温度89.38 ℃与试验数据248.90 ℃和82.59 ℃相近，且升温趋势较一致，说明温度场数值模拟结果可靠；火灾荷载作用区域钢箱梁顶板温度下降最高可达60.91%，表明沥青混合料铺装层能在一定程度上阻挡温度传递；跨中、支座火灾工况下钢箱梁最大Mises应力均出现在火荷载向低温扩散传播的冷热交替区域；跨中火灾工况在火荷载区域出现上挠变形，而支座火灾工况分别在火荷载区域和跨中区域出现上挠和下挠变形；全跨火灾Mises应力分布较均匀，跨中下挠变形严重；3种火灾模式下，基于试验拟合升温曲线的应力和变形数据均滞后且低于ISO 834标准升温曲线。