舰船狭长空间电缆火灾热流场特性数值研究

为研究舰船狭长空间内电缆发生火灾后的热流场特性规律,建立适用于狭长空间的火灾计算数学物理模型。对控制方程组进行简化和变形,用数值程序求解,得到狭长空间电缆火灾发生后烟气蔓延特性规律,舱内温度场分布以及随时间的变化,不同位置的火灾特征参数变化的差异性,以及典型工况下特征参数的阈值;探讨设备发热对火灾热流场的影响。通过分析火灾热流场特性变化规律,为狭长空间火灾探测设计提供参考。     

风机机舱火灾热流场特性数值研究

为研究风机机舱发生火灾后的热流场特性规律,建立适用于风机机舱火灾计算的数学物理模型,对描述质量、动量和能量运输的通用方程进行简化和变形,用数值程序进行了求解,得到火灾发生后热释放速率及机舱内温度、热流、烟气高度等参数数据;分析典型火灾工况下各参数变化的反应延迟时间和变化规律、以及典型工况下特征参数的阈值,通过分析火灾流场特性变化规律,为风机消防设计提供参考。     

对船舶机舱火灾的模拟研究分析

船舶火灾在世界上被公认为最难扑救的火灾之一。机舱火灾约占船舶火灾总数的75%。船舶机舱火灾具有火灾发生率高、火灾载荷大、散热困难、火灾蔓延迅速等特点。文中主要采用大涡模拟的手段研究船舶机舱火灾热流场特性和规律,获得机舱内同样火源强度、同样摆放位置、不同通风情况下物理场的分布规律。     

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.     

矿井机电硐室火灾模拟分析研究

矿井实际生产过程中,机电硐室火灾受多种因素影响,为确定矿井机电硐室火灾真实燃烧特性及人员逃生的影响因素。本文以某矿的机电硐室发生火灾时,使用Pyro Sim火灾模拟软件进行仿真模拟分析,分析机电硐室发生火灾后,外部运输巷内的温度、烟雾浓度以及能见度随时间变化的分布规律,分析得出机电硐室发生火灾时影响人员逃生的主要因素是烟气温度、CO浓度以及能见度。模拟结果表明该矿机电硐室火灾发生后的前100s是火源下风侧人员顺利逃生的关键时期,200s后产生的高温烟气、高浓度CO以及低能见度使受灾人员的逃生受到严重影响。     

船舶高大空间火灾特性分析

对船舶中高大空间典型火灾场景采用FDS分析不同通风条件下其温度场分布和烟气蔓延规律,得到该高大空间发生火灾后,除火源附近之外的其他区域温度场变化均经历维持常温、快速温升和持续缓慢温升3个阶段;密闭条件下温度场存在衰减阶段。通风条件下,火灾发生后175 s内是投入灭火的最佳时机,而关闭通风时为144 s内;在温升阶段,密闭条件下该高大空间内温升更快;而关闭通风时该高大空间内烟气层高度下降,但烟气危害性较大。     

狭长空间光纤测温火灾监控系统设计

针对大中型船舶的特殊空间内易发生火灾,且初期难以发现、扑救困难的特点,提出适用于该场景的线型光纤感温探测手段。结合光纤感温探测技术现状,针对某船舶狭长空间的火灾监控要求,形成集火灾探测、监控、报警、消防一体的火灾监控系统方案,分析在环境适应性、船舶适装性、系统经济性、使用可靠性等方面的技术优势。     

直升机雷电间接效应及耦合机理仿真北大核心CSCD

[目的]雷电电磁效应与耦合特性是直升机电子电气设备雷电防护设计的重要分析依据。[方法]依据SAE-ARP5412和SAE-ARP5416标准规定的试验波形与方法,在基于传输线矩阵法(TLM)的CST线缆工作室中对典型雷击模式下直升机内外电磁环境和电缆耦合电平的影响因素以及规律进行研究。[结果]结果表明:雷击电磁场的建立是一个迅速变化的过程,并随时间、空间、结构呈现复杂变化;雷电耦合机制是雷电流再分布的阻性耦合以及机体缝隙共振耦合的相互作用,并且其与频率有很强的依赖关系;电缆感应电平会受到飞机蒙皮电阻、雷电流波形参数以及电缆屏蔽层阻抗等因素的影响。[结论]所做研究揭示了雷电电磁耦合机理及电缆雷电电磁感应的相关影响规律,为航空器电缆敷设和雷电电磁环境防护提供了依据和支撑。     

舰船大空间舱室火灾安全设计

为了研究舰船内部大空间舱室这一典型结构的火灾及舰船火灾安全设计，对大空间舱室内火灾发生后的蔓延情况进行了模拟计算，得出其火灾蔓延规律．总结出针对该类型结构的防火设计应该注意的地方，其结论能对舰船内部大空间舱室及类似结构的防火设计起帮助作用。     

邻舱火灾对弹药舱温度特性影响的数值研究

为获得邻舱发生火灾时对被研究弹药舱温度特性的影响,采用性能化消防设计的理念,通过计算机建立三维模型,运用大涡模拟技术的数值模拟方法对邻舱发生火灾时通过公共壁面导热对研究弹药舱舱室内的温度影响进行模拟,通过火灾动力学模拟模型软件进行计算机物理建模与仿真再现邻舱火灾场景,并对仿真结果参数数据进行处理,获得被研究弹药舱内各温度探测器测点处相应参数的实时数据、变化特性等,从而得到被研究舱室受邻舱火灾影响时的特性规律。该研究结果对弹药舱内的火灾早期探测与消防应对等具有一定的参考价值。     

潜艇舱室内的火灾模拟及消防决策研究

目前研究火灾的模型由于不能很好地反映烟气的流动特性和温度场的分布,以及存在对非规则空间的局限性。采用GAMBIT对潜艇舱室非规则空间进行网格划分,运用N-S时均方程和双k-ε湍流模型对流场进行理论计算,结合燃烧化学反应为单步不可逆快速反应假设,对舱室内的火灾发展过程进行模拟。通过临界火灾发展和蔓延的临界时间制定消防决策。文章为潜艇的消防决策研究提供了一种实时可靠的研究方法。     

船用特种四芯电缆基本性能仿真

为解决大功率脉冲负载直流配电电缆装船对船舶环境带来的电磁场、热场、机械应力场的影响,文章结合工程项目设计了一种船用特种四芯电缆,针对工程中电缆的实际应用环境,通过建立四芯电缆有限元模型,仿真分析了四芯电缆电磁场、电-热耦合场、电-机械应力耦合场特性,设计了3组试验方案对四芯电缆运行情况进行验证测试。仿真及验证结果表明,文章提出的船用特种四芯电缆结构型式对于利用有限的船舶空间、保证电缆及周围结构乃至整个系统的安全稳定运行有着重大意义。     

港口仓库火灾模拟分析研究

以某港口仓库为发生火灾为背景,使用火灾动力模拟软件Pyro Sim软件对仓库火灾灾变过程进行了仿真。通过对火灾烟流蔓延模拟的结果分析,对仓库区域内的烟气温度、CO浓度及烟气浓度及能见度随时间变化的分布规律,考虑了火灾发生时仓库内部变化情况。分析港口仓库的对人员逃生的主要影响,并为发生火灾的情况,仓库工作人员疏散提出建议。研究结果为港口仓库应急救援和火灾逃生提供了参考。     

电缆燃烧性能的实验与仿真研究

在剖析电缆火灾原因的基础上,利用实验方法对阻燃电缆的阻燃性能进行了研究,得出了其在火焰中具有良好的抗火能力;之后利用破坏性实验进一步证明了阻燃电缆的良好抗火性能;然后利用FDS火灾模拟软件对无电缆参与的火灾和有电缆参与的火灾进行了仿真研究,得出了电缆在火灾中是否被引燃主要取决于是否与火焰直接接触的结论;最后,建议人们在电缆防火设计时,重点关注那些容易接触火焰的电缆。     

导弹意外点火火灾特性数值分析

为掌握导弹意外点火的火灾特性,采用标准k-epsilon模型,运用计算机软件对不同位置火源点的弹药舱进行三维建模,通过计算及仿真的形式再现火灾场景,获得被研究弹药舱内各探测点处温度、压力以及烟雾质量分数等参数的实时数据、参数变化规律等,掌握被研究弹药舱导弹意外点火火灾特性规律。     

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。     

基于CFAST和FDS的舰船舱室火灾蔓延特性对比研究

为了研究舰船舱室火灾蔓延规律并分析不同理论模型的适用性,分别基于双区域模型的CFAST软件和大涡模拟的FDS软件构建了舱段火灾场景模型,开展了舱室火灾数值模拟,详细分析了火灾温度分布规律和烟气蔓延特性,进而对2种数值方法的求解差异和适用性进行分析。结果表明,CFAST计算效率高但无法考虑物体真实燃烧反应,同时对于远源场烟气的垂直流动模拟较差,适用于多工况单层舱室火灾特性快速预报,可用于船舶消防系统的初步设计;FDS采用数值方法直接求解受火灾浮力驱动的低马赫数流动的Navier-Stokes方程,计算精度高,但效率较低,适用于船舶详细设计阶段的消防系统设计和人员疏散方案制定。     

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，     

摇摆运动对过冷沸腾传热特性影响的机理分析

通过建立静止及摇摆状态下窄矩形通道内的强迫循环过冷沸腾汽泡动力学效应数学模型,分析摇摆状态下过冷沸腾中的滑移汽泡受力行为,讨论摇摆状态下附加惯性力场对汽泡行为影响的规律。基于分相流模型,分析不同摇摆运动参数对过冷沸腾液相流动传热特性及汽泡运动的影响程度,并对理论研究结论进行试验验证。研究结果表明:当摇摆运动不足以导致强迫循环质量流量发生明显变化时,由摇摆运动引入的附加惯性力及由流道空间位置改变引起的浮力变化均不足以改变汽泡运动的规律,因此,摇摆运动对过冷沸腾传热特性的影响可以忽略,获得的结论可为船用换热器性能评价提供参考。

     

舰船内部通道的火灾烟气蔓延模拟及防火设计

针对舰船内部通道典型结构的火灾及火灾安全设计进行研究，对通道内火灾发生后的蔓延情况进行了模拟计算，得出其火灾蔓延规律，进而对舰船内部通道的防火设计提出建议。