基于水面边界的小尺度柴油池火焰高度及其周期振荡频率特性研究

以水面为边界的燃油燃烧常出现于海洋表面浮油的就地燃烧及各类工业生产过程中由于燃油泄漏而导致的火灾安全事故中.以柴油为燃料,针对直径为D=9.5 cm小尺度的圆形油池,分别以水层厚度1、2、3 cm为边界,对0.5～1.7 cm不同油层厚度的燃油火焰特性进行实验研究,从火焰形态学角度对火焰高度及其振荡频率进行分析,研究结果表明:火焰高度与水层厚度L_w和油池厚度L_0有较强的耦合关系,并基于经典的Thomas模型,建立适用于不同水层厚度边界的油池火焰高度预测模型.同时,以不同水面为边界的油池火焰振荡均呈现了周期性的收缩和膨胀特性,但其振荡频率却与L_0D/L_w之间存在反比例关系.     

庚烷池火羽流热反馈效应理论分析和仿真研究

火焰羽流热反馈是火灾发生过程中能量传递的一种重要形式,是火势发展和蔓延的重要影响因素,具有重要的理论研究和工程应用价值。本文以开放空间庚烷油池火燃烧为例,在池火燃烧热平衡方程分析的基础上建立了火焰羽流热反馈简化模型,并提出了火羽流热反馈效应的计算公式;建立庚烷油池火CFD模型,对油池火的火灾特性参数以及火焰羽流热反馈效应进行仿真分析,对理论分析结果进行仿真验证。研究结果表明:1m2庚烷油池火燃烧过程中,由火羽流热辐射和热对流效应引起的油池质量损失率的变化约占总的质量损失率的53%和37%,是影响液体火灾发生发展的重要因素。     

某船舶机舱火灾数值模拟中的火旋风及其危害性分析

采用大涡模拟方法对一条双机双桨船舶机舱火灾进行数值模拟.探讨了火旋风在船舶机舱火灾中的存在性.运用最小二乘拟合方法研究了机舱火灾中火旋风的中心漂移角速度.结合火旋风的性质及中心漂移角速度对燃料释放率、火焰蔓延和温度场分布进行了分析,认为局部火旋风的产生对机舱火灾所起的作用较大并指出其危害性.同时对该类船舶设计及结构防火提出了建议性的措施,为船舶防火规范的修订提供了参考.     

浅谈船舶机舱火灾原因及预防对策

机舱是船舶的动力核心部位，无论船舶大小，其机舱的空间都是有限的。机舱内有主机、辅机等大型设备，电机、配电、电缆等高压设备、设施，以及大量的燃油、滑油等易燃易爆品。由于有燃油锅炉等明火设备，加上机器运转时排烟管持续高温，给机舱带来很高的火灾危险性。据不完全统计，每年发生机舱火灾事故的概率约占船舶火灾事故总数的36％，而机舱一旦发生火灾，由于其结构复杂，易燃易爆物品多，燃烧猛烈，蔓延速度快，     

开口舱室内细水雾与油池火相互作用的数值模拟

基于火灾动力模拟软件(Fire Dynamics Simulation,FDS)对开口舱室内细水雾与油池火的相互作用进行数值模拟,探讨当开口无气流流入和流入气流速度为2m/s时细水雾的灭火机理。研究结果表明,细水雾的灭火过程可以分为3个阶段:火焰温度快速下降阶段、火焰温度稳定阶段和火焰温度缓慢下降阶段。当开口无气流流入时,火焰熄灭是由细水雾蒸发冷却和隔氧窒息共同作用的结果;当开口流入气流速度为2m/s时,细水雾的蒸发冷却是致使火焰熄灭的主要原因。当开口无气流流入时,较小粒径的细水雾具有较好的灭火效果;当开口有气流流入时,较大粒径的细水雾具有较好的灭火效果。     

机械排烟时补风口高度对竖直单开口舱室火灾烟气特性的影响

[目的]为合理制定舰船竖直单开口舱室火灾的排烟战术,提高排烟效率,[方法]通过搭建全尺寸火灾实验平台,对竖直单开口舱室的火灾烟气特性进行研究。通过设置不同的开口高度,对负压排烟时的火源燃烧速率、舱室能见度及温度进行测量与计算。根据实验测得的火源热释放速率,使用火灾动力学模拟软件(FDS)对实验及仿真舱室温度峰值进行对比分析。[结果]结果显示,机械排烟时补风口高度应设置在总高度约1/2处,在此高度下舱室能见度及温度下降速度更为迅速。[结论]所做研究对于竖直单开口舱室火灾的机械排烟战术制定具有一定指导意义,同时也证明了在此种火灾条件下采用FDS进行模拟的可信性。     

基于Star-CD的某船机舱火灾烟气流动计算与分析

为了探究机舱火灾的烟气流动情况,减少火灾烟气带来的危害,基于Star-CD平台,采用场模拟方法,模拟某船舶机舱火灾发生时的温度场、速度场、压力场及烟气的分布情况,结果显示了机舱空间在不同截面和时刻机舱的温度、速度、压力和烟气的分布,在火源正上方的温度、速度、压力和烟气浓度比周围的高,压力最高值出现在机舱的顶部,机舱上部的烟气平均浓度、温度明显高于下部的浓度,并给出了不同高度的烟气浓度和温度曲线.根据计算结果和该船现有的消防体系,建议在机舱内安装一套固定灭火系统,计算结果符合室内火灾的基本规律.     

机舱相对独立区域靶向火灾扑救方法

随着船舶现代化、大型化,机舱的空间变得宽大,功能区的划分更为明确,独立区域大幅增加,"经典"机舱火灾扑救程序也逐渐暴露出很多弊端。本文以某"潭"字型轮机舱净油机间模拟火灾为例,就机舱相对独立区域靶向火灾扑救方法的运用进行探讨,提出更高效、更环保、更低次生损失的靶向消防策略。     

船舶大舱室油料火灾温度场特性及冷却压制研究

以仿真和试验为研究手段,对船舶超大空间内油池火的燃烧特性进行系统研究,结果显示,火灾发生时烟气沉降速度、温度上升速度非常快,灭火行动最好在2min内展开。同时,利用试验方法分别对多功能水枪和泡沫灭火系统的灭火效果展开研究。研究发现,使用多功能消防水枪对10m^2以内的油火进行控制时,灭火进攻的角度和开花水枪的使用对灭火效果有着直接影响,其中以同侧对角进攻的效果最佳,仅仅用时20 s就扑灭了10 m^2柴油火;而泡沫系统的灭火效率非常高,约20 s就很好地压制了14.6 m^2的油火灾,在30 s时彻底扑灭。这些研究结论可直接用来指导船舶大空间火灾的扑救工作。     

船舶大舱室油料火灾温度场特性及冷却压制研究

以仿真和试验为研究手段,对船舶超大空间内油池火的燃烧特性进行系统研究,结果显示,火灾发生时烟气沉降速度、温度上升速度非常快,灭火行动最好在2min内展开。同时,利用试验方法分别对多功能水枪和泡沫灭火系统的灭火效果展开研究。研究发现,使用多功能消防水枪对10m~2以内的油火进行控制时,灭火进攻的角度和开花水枪的使用对灭火效果有着直接影响,其中以同侧对角进攻的效果最佳,仅仅用时20 s就扑灭了10 m~2柴油火;而泡沫系统的灭火效率非常高,约20 s就很好地压制了14.6 m~2的油火灾,在30 s时彻底扑灭。这些研究结论可直接用来指导船舶大空间火灾的扑救工作。     

基于红外视觉的船舶机舱火灾探测

介绍了基于红外视觉的船舶机舱火灾探测方法.首先将滑动时间窗内的若干帧红外火焰图像叠加到一个投影平面上,投影图像像素的灰度值反映了火焰的空间分布,采用投影矩来描述火焰的动态特征.然后,基于目标的投影矩特征,采用支持向量机来区分火焰和非火焰目标.实验中采用了两种火焰和两种疑似目标视频,实验结果表明,该方法具有较高的实时性和良好火焰探测效果.     

船舶固定式二氧化碳灭火系统的使用及注意事项

由于船舶结构复杂、载运货物及燃油较多、配备灭火器材相对有限的等因素,导致船舶火灾的发生率及火灾后造成的损失较为严重。本文在学习相关文献资料的基础上,结合工作实践,重点介绍固定式二氧化碳灭火系统的结构组成、重点保护的区域以及船舶配备的具体要求,详细讲解重点区域(如货舱、机舱处所)的二氧化碳灭火系统的使用操作,以及实际操作及维护保养过程中应注意事项。     

基于语义分割的船舶机舱初期火灾识别算法

为了解决经典语义分割模型对船舶机舱初期火灾中小火焰及稀薄烟雾检测能力有限的问题,提出一种改进DeepLabv3+模型算法,通过重新设计DeepLabv3+模型的解码网络,采用上采样倍数为2的近端插值逐步上采样结构,在编码网络采用更大的卷积核以增大模型感受野,并在损失函数上,提出一种新的幂次方损失函数,实验结果表明,改进后的DeepLabv3+模型与原始模型相比,mIoU总体提升了6.26%,并且可进一步提升模型对火灾初期中小火焰及稀薄烟雾的识别性能。     

海事调查官现场说案之涉客船舶火灾事故

<正>2019年7月15日,载有150名旅客及50名工作人员的"新郁金香"轮从韩国仁川港驶往河北秦皇岛港途中,船舶机舱突然起火,所幸灭火及时,未造成人员伤亡,但引起了社会的广泛关注。船舶由于其所处的特殊环境,加上船体内部结构复杂、分舱多、通道狭窄、设备有限等,使船舶火灾的施救工作范围受到影响和限制,再加上船舶在运营过程中常载有易燃、易爆品等,船舶一旦失火,燃烧非常剧烈,火势蔓延十分迅速;同时往往由于不能及时得到外界施救,仅能依靠船上现有的人力和设备进行自救,更增加了扑救的难度。     

不同堆垛模式下集装箱船风载荷特性研究

[目的]针对实海域风浪因素的船舶性能评估与优化技术是船舶能效设计的关键环节,而风载荷是实海域船舶风浪环境载荷的重要组成部分。对大型集装箱船而言,堆垛模式对船舶风载荷特性具有显著影响。为定量研究其影响规律,[方法]针对具有相同集装箱装载量但堆垛模式互有差异的10 000 TEU大型集装箱船模型,开展覆盖多风速、全风向角范围的系列风洞实验,并采用CFD数值计算和藤原敏文经验公式等计算方法进行交叉验证。[结果]分析结果表明,船舶横、纵向受风区域的形状参数对于风载荷特性影响显著,呈流线型或阶梯型布置的常规堆垛模式整体上风载荷特性较好,但具有多个空缺的特殊堆垛模式在艏摇力矩等方面占有一定优势。[结论]研究结果可为实际工程中的集装箱堆垛模式设计和风载荷计算评估提供技术参考。     

潜艇狭长空间下火灾烟囱温度场特性分析

潜艇有其独特的结构,其舱室狭小,易燃物多而集中,热量不易散发,加之艇体钢结构,火灾危害性很大.为了研究潜艇狭长空间下火灾烟囱温度场特性,建立了潜艇火灾烟气流动的数学模型和物理模型.采用场模拟计算的方法,利用Phoenics软件对该模型在不同烟囱开口尺寸条件下的火灾烟流进行了数值模拟.给出了不同开口尺寸下火灾烟气温度场的横向和纵向的分布,以及烟囱顶部温度随时间变化的趋势,并分析了烟气温度场随烟囱开口尺寸变化下的发展情况.     

沉积层面貌和温度主导的声速变化对有限水域试验场声传播特性影响的仿真研究

[目的]为丰富有限水域试验场声传播特性的系列研究,开展沉积层面貌和温度主导的声速变化对试验近场、远场传播损失的影响特性分析。[方法]采用Matlab和VB共同编程软件Ac TUP,基于FFP的数值计算方法,仿真计算不同沉积层凹陷形状、凹陷大小、凹陷数量、凹陷分布、斜坡类型、斜坡角度和温度主导声速变化的传播损失曲线。[结果]结果表明:沉积层面貌对试验场声传播特性影响较小,排除了天然有限水域沉积层凹陷未知的面貌对大型复杂船舶与海洋结构物声学试验的影响;温度主导的声速变化对试验场近场的声传播特性影响较小,对远场的传播损失较大,总体上,远场传播损失是随声速的增加而增大。[结论]该研究结果可为在有限水域试验场中进行声学试验提供参考。     

某船副机暖缸电磁阀故障排除实例

正0引言目前,电磁阀作为船舶机舱机械自动控制的基础原件得到广泛使用。[1]许多电磁阀是陆用电磁阀充作船用,虽然取得各种证书,但却无法适用船舶条件,需要轮机管理人员根据实际情况加以改进。1故障现象某1 200 TEU集装箱船机舱船级为AUTO-0。在近期航行中,每当发电机停车时,自动暖缸水电磁阀(见图1)无法正常开启,导致发电机无法自动暖缸,在多次修理无果的情况下,只能暂时用人工手动     

三维有限长圆柱绕流数值模拟

[目的]为探究有限长圆柱绕流的流动机理和特性,[方法]采用大涡模拟(LES)数值模型并结合涡识别方法,对三维有限长圆柱绕流进行数值模拟,并对有限长圆柱绕流进行验证和分析。[结果]模拟结果表明,有限长圆柱回流区相对较短,自由端的下洗作用会扰乱卡门涡街,导致阻力系数损失;相对于固定壁面,自由端面对顺流向速度影响更大;自由端面"蘑菇"涡成对出现,且存在2个流动源点;有限长圆柱流场存在更明显的三维特性,阻力系数更小;圆柱自由端后存在梢涡,圆柱与固定壁面交界处存在"马蹄"涡。[结论]所得结果可对有限长圆柱的流动特性进行相对全面的描述,对于理解和研究有限长圆柱绕流机理具有一定的参考价值。     

Influence of initial heeling angle on ship roll motion response北大核心CSCD

[目的]系统地研究初始横倾角对随机横浪下船舶横摇运动响应的影响。[方法]以路径积分法为基础,通过数值求解控制横摇运动微分方程概率属性的Fokker-Planck方程,得到横摇运动响应的概率分布。[结果]结果显示,初始横倾角对船舶横摇运动响应谱的影响有限,但对横摇角概率分布以及横摇运动响应极值分布的影响十分明显,且会造成船舶安全性的显著恶化。[结论]路径积分法可作为研究随机海浪下船舶横摇运动特性的有效数值方法。