受限空间火灾数值模拟与理论计算的结果分析
基于数值模拟技术的密室逃脱场所火灾事故分析
基于数值模拟技术的密室逃脱场所火灾事故分析作者：郑凯升来源：《今日消防》2024年第01期摘要：为了降低密室逃脱类场所火灾带来的风险，同时也为此类建筑消防安全风险评估提供依据，以某市密室逃脱场所火灾事故为例，通过FDS软件来重建火灾事故场所，在同一地点建模，分别模拟增设机械排烟、自动喷水灭火系统和无设置的情况，定量分析密室逃脱场所发生火灾时CO浓度、温度、能见度等影响因素的变化。
结果表明，增设消防设施能使能见度增至1m，峰值温度降低至170℃，CO浓度降低至0.01%以下。
因此，在密室逃脱场所合理设置消防设施，可减少人员伤亡和财产损失。
关键词：火灾；数值模拟；密室逃脱；烟气蔓延；人员疏散中图分类号：D631.6 文献标识码：A 文章编号：2096-1227（2024）01-0007-04近年来，密室逃脱这种新型娱乐方式在我国流行开来。
密室逃脱行业规模快速扩大的同时，其消防安全系统缺失、沉浸体验与安全矛盾问题亟待解决。
密室逃脱场所一旦失火，造成的影响与损失较大。
2021年9月，消防救援局制定了关于密室逃脱类场所火灾防控的规范[1]。
2023年4月，国家消防救援局、文化和旅游部联合印发了《剧本娱乐经营场所消防安全指南（试行）》。
新规范对密室逃脱场所的建筑防火设计表明国家对密室逃脱类场所的火灾预防逐渐重视起来。
2000年，美国国家标准与技术研究院（NIST）发布了火灾动态模拟软件（FDS），并逐年发展成熟[2]。
本研究利用FDS软件（PyroSim）对某市一密室逃脱场所火灾进行仿真模拟复盘，获取并对比分析着火层在发生火灾后的CO浓度、温度和能见度等数据，为密室逃脱场所的消防安全管理与人员疏散提供依据。
1 模型建立1.1 密室逃脱场所概况本研究模拟的建筑为钢筋混凝土结构，共4层，设有一条2m宽疏散楼梯。
密室逃脱场所位于地上一层，东西长9.15m，南北宽8.55m，层高4.1m。
场所共划分为四个区域：医疗室、办公室、监狱、实验室，分别占地12.4m2、12.4m2、12.1m2、12.3m2，其中“医疗室”与“实验室”之间采用由底到顶的木质隔断进行分隔。
受限空间内气体扩散的数值模拟及分析共3篇
受限空间内气体扩散的数值模拟及分析共3篇受限空间内气体扩散的数值模拟及分析1受限空间内气体扩散的数值模拟及分析随着城市化进程的不断加快和人口数量的不断增加，人们在日常生活中的接触和接触到的气体种类也越来越多，从而引发了关于受限空间内气体扩散的安全问题。
为了预防和解决空气质量污染的问题，科学家们研究了一些方法，其中数值模拟技术的应用受到了广泛的关注。
本文旨在介绍受限空间内气体扩散的数值模拟及分析的相关内容。
一、数值模拟的基本方法数值模拟是利用计算机方法对物理现象进行建模和仿真，即将真实的物理空间通过数学方法离散化处理，并在计算机程序中求解得出目标物理量的变化规律。
数值模拟问题的求解可以基于有限元、有限差分和有限体积等方法，其中最为常用的是有限体积法。
有限体积法即将求解区域划分为许多小的体积单元，体积单元内的物理量被认为是常数，将整个求解区域按照时间分为若干个时间步进并求解出每个时刻各个体积单元内的物理量。
二、气体扩散数值模拟的建模对于受限空间内气体扩散的数值模拟，其建模步骤包括初值条件设置、边界条件设置、状态方程描述、物性参数选取和求解方法选择等内容。
1.初值条件设置设想一个较小的房间，假设这个房间内的气体密度是均匀的，而气体质量是随机分布的，因此每个空间位置的初始密度和初始质量都应被考虑。
2.边界条件设置受限空间的初始宏观性质还未考虑到，然而大多数空间是以室内为主的，其通风排气和外部条件也会对气体扩散数值模拟造成影响。
3.状态方程描述气体的状态方程反映了气体内能和其它物质性质的表达方式。
它是描述气体态压力、温度和密度之间关系的数学表达式。
4.物性参数选取物性参数选取是气体扩散数值模拟中十分重要的一步，物性参数必须与实验中使用的具体气体相对应。
同时，应注意物性参数的变化对计算结果的影响。
5.求解方法选择对于气体扩散的数值模拟，有限体积法是目前被广泛使用的数值方法。
此方法处理复杂几何形状的有限体积，并在其内部换算平均宏观性质，将有限体积划分为若干个小单元，逐渐递推更新其内部的宏观性质。
基于数值模拟技术的火灾烟气扩散规律最新研究成果与应用实例分析报告
基于数值模拟技术的火灾烟气扩散规律最新研究成果与应用实例分析报告火灾烟气扩散对人类的生命财产安全造成了巨大威胁，因此研究火灾烟气的扩散规律具有重要意义。
随着数值模拟技术的不断进步，其在火灾烟气扩散研究中的应用也日益广泛。
本文旨在通过基于数值模拟技术的火灾烟气扩散规律最新研究成果与应用实例的分析，来揭示火灾烟气扩散规律并提供相关应用参考。
1. 研究问题及背景火灾烟气的扩散规律研究是火灾安全领域的一个重要问题。
在火灾发生后，烟气的扩散速度、路径和范围直接影响着人员疏散的安全性。
因此，探索火灾烟气的扩散规律对于制定科学合理的疏散方案以及防火设计具有重要意义。
2. 研究方案方法基于数值模拟技术是本研究的主要手段。
首先，通过建立火灾烟气扩散的数学模型，包括火灾源热释放速率、空气动力学模型以及烟气物理性质等等。
然后，运用计算流体力学方法来模拟和计算火灾烟气的扩散过程。
最后，通过对模拟结果的分析，得到火灾烟气的扩散规律。
3. 数据分析和结果呈现利用数值模拟技术，我们针对典型火灾场景进行了烟气扩散模拟，采集了烟气浓度、温度分布等相关数据。
通过对模拟结果的分析，我们发现火灾烟气在不同环境条件下扩散的速度和范围具有显著差异，且受到空气流动、火势大小等因素的影响。
此外，我们还发现火灾烟气扩散过程中容易形成温度层，进一步增加了火灾烟气的扩散难度。
4. 结论与讨论通过数值模拟技术的研究，我们揭示了火灾烟气扩散规律的一些基本特点，并得出以下结论：（1）火灾烟气扩散速度与火势大小、环境条件等因素密切相关；（2）火灾烟气扩散路径和范围具有一定的随机性；（3）火灾烟气扩散过程中温度层的形成会进一步增加扩散难度。
此外，我们还进一步讨论了基于数值模拟技术的火灾烟气扩散规律研究存在的局限性及未来的发展方向，并提出了可能的应用案例，如疏散方案优化、火灾预警系统设计等。
综上所述，本研究通过基于数值模拟技术的火灾烟气扩散规律最新研究成果与应用实例的分析，深入研究了火灾烟气扩散规律，并得出一些有价值的结论与应用建议，为火灾安全领域的研究与实践提供了新的思路与参考。
火灾风险评估的数值模拟及其应用
火灾风险评估的数值模拟及其应用火灾是一种常见的灾害，不仅会给人们的生活和财产带来巨大的损失，还会对城市和环境产生影响。
为了防范和控制火灾，需要对火灾进行风险评估，以便对火灾的发生概率和损失范围进行预测和预防。
数值模拟技术是一种有效的火灾风险评估方法，其应用范围广泛，效果显著，为火灾风险评估提供了有力的支持和保障。
一、数值模拟技术介绍数值模拟技术是一种通过计算机模拟物理规律的方法，将实际物理过程进行数值计算，预测和分析其变化规律的科学技术。
利用数学方法对物理规律进行建模，通过有限元、边界元、有限差分等数值方法将模型转化为计算机可以处理的数值问题，进而进行计算和分析。
数值模拟技术具有计算速度快、模型精度高、实验成本低等优点，可以模拟和预测很多实验无法进行或难以进行的实际问题。
二、火灾风险评估的数值模拟方法在火灾风险评估中，数值模拟技术可以通过对火灾发生的概率、火场温度分布、烟气扩散、火势蔓延等关键因素进行模拟和预测，提供火灾风险评估的重要依据。
其具体方法如下：1.建立火灾数学模型首先需要根据火灾情况和评估对象的特点，设计和建立数学模型，将火场的温度、烟气、火焰等物理量进行建模，得到数学关系式。
2.确定边界条件和物理参数在建立数学模型后，需要确定火场模拟的边界条件和物理参数，包括起火源的位置、火场的形状、建筑物和装修材料的热力学参数、气态物质性质等。
3.选择数值方法进行计算在确定边界条件和物理参数后，需要选择适当的数值方法进行计算，将数学模型转化成计算机可以处理的数值问题。
如常用的数值方法有有限元、有限差分、边界元等。
4.模拟和分析火场过程通过数值模拟，模拟和分析火场温度分布、烟气扩散、火势蔓延模式、热辐射等关键因素的变化规律，得出火灾风险评估的结论。
三、数值模拟技术在火灾风险评估中的应用数值模拟技术在火灾风险评估中的应用非常广泛，主要包括：1.确定建筑物的消防等级利用数值模拟技术可以预测建筑物火灾的扩散和影响范围，确定建筑物的消防等级和消防设备标准，为消防设计提供参考。
受限空间可燃气体爆炸数值模拟共3篇
受限空间可燃气体爆炸数值模拟共3篇受限空间可燃气体爆炸数值模拟1受限空间可燃气体爆炸数值模拟随着现代工业的发展，使用可燃气体的设备和工具越来越广泛，而受限空间内的气体爆炸则可能带来严重的危害。
为了深入研究受限空间可燃气体爆炸的规律，许多科学家和工程师开展了大量的研究工作。
在这些研究中，数值模拟已经被证明是一种有效的方法。
本文将深入探讨受限空间可燃气体爆炸的数值模拟方法和相关研究成果。
受限空间可燃气体爆炸是指在密闭或部分密闭空间内，由于气体中可燃物质的浓度超过了爆炸下限，当热源或点火源出现时，空间内的气体发生爆炸而引发事故。
这样的事故可能会造成严重的人员伤亡和财产损失。
因此，对于受限空间可燃气体爆炸的研究已经引起了广泛的关注。
数值模拟是一种重要的研究方法，它能够模拟真实环境中的各种物理现象，如流体力学、热传导等。
在受限空间可燃气体爆炸的研究中，数值模拟也被广泛应用。
数值模拟可以帮助研究人员深入了解气体爆炸在缩放模型中的行为，研究爆炸的发生机理和影响因素，并预测事故的可能性和危害程度。
现在，常用的数值模拟方法主要有两种，即欧拉模拟和拉格朗日模拟。
欧拉模拟是一种基于物理模型的数值模拟方法，它主要通过求解基本方程组，如动量方程、能量方程和质量守恒方程，来分析流动问题和热传导等现象。
欧拉模拟可以考虑气体的压缩性和温度变化等因素，有较高的精度和可靠性。
但是，在处理流动中的非线性问题时，欧拉模拟可能会出现数值耗散或不稳定等问题。
相比之下，拉格朗日模拟则是一种优秀的数值模拟方法。
该方法基于粒子的运动状态，可以准确地模拟流体的运动。
在受限空间可燃气体爆炸的研究中，拉格朗日模拟经常被应用于爆炸物体以及火焰传播过程的研究。
通过对流体中每个粒子的运动状态进行跟踪并计算，可以非常准确地模拟出爆炸和火焰传播的过程。
虽然欧拉模拟和拉格朗日模拟各有优劣，可以根据具体问题选用不同的数值模拟方法。
但无论采用何种方法，都需要满足数值模拟的准确性和可靠性的要求。
储油罐火灾事故数值模拟与理论计算的对比
‘ ｇ 哪 ’ （
＋ ∑ Ｖ
（ ｌ ｐ Ｄ１ Ｖ ｒ １ ） 式中：
池火的总热值 ；
夹角 ；
Ｄ一池火 直径 ；
卜 温度 ； 导 热 系数 ， ｗ／ （ ｍ・ Ｋ） 。
三 一 受热 物体 与 火焰 中心 点 的直线 距离 ；
热辐射通量取决于火焰温度、 厚度 、 火焰中辐射
动性 、 带 电性 、 毒性等危险特性【 ｌ １ 。 储油罐火灾具有 粒子浓度 以及火焰和被辐射物质 的几何学关系。 对 由于点源模 燃烧速度快 、 火焰温度高 ， 辐射热强 、 油品易流动扩 于热辐射通量的理论计算公式有很多 ， Ｓ ｈ ｏ ｋ ｉ ． Ｂ ｅ ｙ ｌ ｅ ｒ 模型已长时间为业 内使用［ １ ， 因此 ， 散形成大面积火灾 、 原油和重质油易沸溢 、 爆炸危险 型 、
２ １
表 １热 辐 射 通 量 模 型 计 算 公 式
主要 参数 点源 模 型 Ｓ ｈ ｏ ｋ ｉ — Ｂ ｅ ｙ ｌ ｅ ｒ 模 型
式中 ：
热 辐射 通量
ｇ Ｅ ｃ ｏ ｓ ０
ｑ ＝
２
ｇ ＿ ＿ 重力 加 速度 ；
＿ 『 。 ＿外部施加的力矢量；
黏 性 力张量 ；
由上文可知 ， 两种数学模型计算都较为繁琐 ， 无
—
单位空间内第ｉ 种组分的质量产生的速率 ； 气体状态常数。
法 满 足 事 故 救 援 时快 速计 算 的要 求 ， 因此 本 文 针对 某一 特 定 直 径 储 油 罐 火灾 ， 得 出 热 辐射 通 量 与 储 罐 距 离 的拟 合公 式 。
ｐ 一压力。
热 释放 速率
＝ ｆ ０ ． ２ １ — ０ ． ０ ０ ３ ４ Ｄ ） Ｑ
火灾调查的数值模拟研究
火灾调查的数值模拟研究发布时间：2021-06-16T10:48:01.397Z 来源：《城市建设》2021年6月作者：杨晓勇[导读] 在快速发展的社会中，社会火灾事故率呈逐步上升的趋势，需要科学合理、有效的火灾调查工作。
在实际火灾调查过程中，可以合理地运用数值模拟技术更好地分析火灾情况，更好地进行火灾调查，使火灾得到满足，从而在实际火灾调查过程中获得更加理想的结果。
张掖市消防救援支队支队长杨晓勇摘要：在快速发展的社会中，社会火灾事故率呈逐步上升的趋势，需要科学合理、有效的火灾调查工作。
在实际火灾调查过程中，可以合理地运用数值模拟技术更好地分析火灾情况，更好地进行火灾调查，使火灾得到满足，从而在实际火灾调查过程中获得更加理想的结果。
本文对数值模拟技术在火灾调查中的应用进行了详细的分析探讨。
关键词：火灾调查，数值模拟，研究引言随着现代科学技术的不断进步，新技术和新方法的应用范围越来越广，并在社会的各个行业和领域中发挥着重要的价值。
在目前的火灾调查工作中，逐渐采用各种现代技术手段和方法，其中之一就是数值模拟技术，可以用来模拟火灾的具体情况。
然后对火灾的情况进行分析，不仅能够让火灾调查工作获得预期的效果，而且可以提高火灾调查人员的工作效率。
一、当前火灾数值模拟技术中比较常用的火灾数学模型在当前的火灾调查工作过程中，可以通过使用计算机技术来实现与火灾过程相关的数据的模拟，并建立可以复制火灾现场的火灾数据模型，从而了解实际火灾情况。
在火灾调查过程中，对火灾发生过程进行数值模拟是非常关键的补充性材料，对火灾过程进行的计算机数值模拟，具有周期短、经济性低的特点，可以促进比较实验的发展，属于消防研究领域，是一种新的有效手段。
在火灾调查过程中，可以使用计算机数值模拟技术更好地解决难题。
最直接的表示是对火灾发生和发展过程的模拟，能够分析火灾的起火点和造成人员伤亡的原因。
数值模拟技术的关键就是火灾的数学模型，在对同一火灾过程进行模拟式时，运用不同的火灾数学模型可以让算结果更加的准确。
关于地铁隧道内地铁车厢火灾烟气蔓延数值模拟研究
关于地铁隧道内地铁车厢火灾烟气蔓延数值模拟研究摘要：地铁隧道一旦出现火灾，在狭长受限空间驱动下极易造成烟气大范围蔓延，导致出现人员伤亡事件，势必迅速成为公众舆论的焦点，也会影响到地铁企业的品牌，也会危及社会公众的生命安全。
本文主要研究不同火源功率下下地铁隧道地铁车厢火灾烟气流动特性、能见度、温度分布、CO浓度等特征参数演化规律，并提出了一些相应的应对措施。
关键词：地铁隧道、火灾、地铁车厢、应对措施1 引言1.1 研究背景近年来，我国已经进入地铁建设的高峰期。
地铁作为大客流、方便快捷的运输载体为城市交通做出重大贡献。
同时，由于地铁属于人员密集场所，尤其在地下区间运行的列车内，人员更加密集、空间更为封闭，一旦发生火灾事故，如果不能及时控制、迅速排出烟气，必然会对乘客的安全疏散构成严重威胁，消防人员无法迅速进行火灾扑救，极易造成重大的人员伤亡和财产损失。
1.2 地铁隧道火灾危险性分析地铁隧道内火灾对人员的危害主要来自烟气的高温特性、遮光性以及有害气体毒性，另外一个就是隧道内人员逃生困难，这是造成此类隧道火灾伤亡大、救援困难的主要原因，接下来从火灾烟气、人员疏散、救援困难等方面进行分析：（1）烟气的危害性地铁隧道是典型的半封闭空间，在其中发生的火灾多为不完全燃烧，燃烧产生大量的烟雾和有毒气体CO等。
同时由于很难进行自然排烟，热量不容易散发，烟气在高温产生的浮力和机械通风的作用下，会沿隧道纵向迅速蔓延。
公认的判定准则为，若隧道内某处2m高度处的气体温度超过180o C，或能见度小于30m，则认为该位置已经达到了危险状态。
（2）人员疏散困难地铁站内人员非常密集，在火灾时要实现如此多人员的安全疏散是一件极其困难的事。
地铁站为狭长型结构，并且隧道内只有一侧有一道1.2m疏散平台，人员在疏散时需要移动较长的水平距离，火灾情况下人员容易出现拥挤踩踏事件等，并且地铁站均位于地下。
（3）扑救难度大由于隧道出入口少，内部能见度低、障碍物多，能深入火场内部的消防人员有限；另一方面，隧道内壁经长时间的烘烤，辐射出大量的热量，消防人员将面临高温考验；加之隧道发生火灾后，当隧道控制中心因断电不能正常运行时，消防队员不能从外部直接观察起火点的燃烧情况，这些都大大的增加了扑救难度。
受限空间强旋射流扩散火焰的数值模拟
２０ ０ ７年第 ３ ３卷第 １ 期
受 限 空 间 强 旋 射 流 扩 散 火 焰 的 数 值
桂 巧呋
（ 阳航空工业 学院 ， 沈 辽宁沈 阳
１０３ ） １０４
摘要 ： 通过求解包括辐射换 热项 的二维轴对称 法富尔平 均的 Ｎ Ｓ方程 ， 采用 涡耗散的燃烧模 型， 对公开 实验数
ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｎ ｃ ｍｐ ｉａｅ ｏ ｆ ｌ ｉ ｌａｉｎ ｗ ｒ ｎ ｙ ｅ ． ｅ ｈ ｉｕ ｓｉ ｏ ｌ ｔｄ ｆ ｗ ｉ ｄ ｓ ｃ ｌ ｅ ｍｕ ｔ ｅ ｅ ａ ａ ｚ ｄ ｏ ｌ
Ｋｅ ｗ ｒ ｓ ｓ ｏ ｇｓ ｉ ｔ ｎ ｎ—ｐｅ ｉ ｄｃ ｍ ｕ ｔ ｎ ｎ ｍ ｒ ａ ｓ ｕａ ｏ ； ａ ｒ —ａｅａ ｅ ｙ ｏｄ ： ｔ ｎ ｒｊ ； ｏ ｒ ｗ ｌｅ ｒｍ ｘ ｏ ｂ ｓ ｏ ； ｕ ｅｉ ｍ ｌ ｉ ｆ ｅ ｖ ｒｇ ｅ ｉ ｃ ｉ ｔｎ ｖ ｌ
一
本 文应用 数值模 拟技术 ， 考虑辐 射换热 ， 受 限 对 空间 内的强旋射 流 扩散 火 焰 进行 了模拟 ， 到 了其 得 二维 轴对称 流场 的速 度 和 主要 标 量 的分 布信 息 ； 通
过与实验数据 比较 ， 对流动模拟过程的湍流模型的
数 值方 法进行 了分 析 。
ｓ ａ ｅ ｄ ｓ ｉ ｕ ｉｎ ａ ｅ ｏ ｔｉ ｅ ． Ｃ ｍｐ ｒ ｄ ｗ ｔ ｅ ｔ ａａ ｈ ｐ ｌ ａｉｎ ｏ ｏ ｐ ｃ ｉｔ ｂ ｔ ｒ ｂａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｏ ａｅ ｈ ｔ ｓ ｄ ｔ ，ｔ ｅ ａ ｐｉ ｔ ｆ ｃ ｍｍｏ ｕ ｂ ｌ ｎ ｅ ｍｏ ｅｓ ｕ ｆｃ ｉ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｕ ｅ ｃ ｄ ｌ ，ｎ ｍｅ Ｍ ｉ
数值模拟技术在火灾调查中的应用探析
数值模拟技术在火灾调查中的应用探析摘要：火灾准确的定义是在时间上和空间上无法有效控制的灾害性燃烧现象，由于火灾的不确定性以及其不可控性，一旦火灾发生将会造成很大的经济损失甚至对生命造成威胁，火灾在二十一世纪是最普遍的，同样对人类威胁最大的灾害之一。
由于我国的火灾事故频频发生，而且引发火灾的原因也多种多样，为了保证人们的生命安全和维护社会的发展，对火灾的调查研究已经成为了我国的重点内容，而且我国也成立了专门的火灾研究机构，目的就是为了减少火灾的发生，提高对火灾的控制能力。
关键词：数值模拟技术火灾调查应用探析引言：随着科学的发展，我国对火灾的调查研究方面也得到了很大的进步，数值模拟技术就是在对火灾调查过程中研发的一项技术，而且数值模拟技术在现在已经成为了现代社会调查火灾发生的重要手段，利用计算机的高运算能力以及它的高准确度，对火灾现场进行火灾模拟，建立有关火灾的数学模型，实现对火灾深入性的调查研究。
数值模拟技术在现代火灾中发挥着非常重要的作用，为抑制火灾的发生做出了巨大的贡献，对我国社会的和谐，社会的发展也产生了深远意义的影响。
下面我们就对数值模拟技术在火灾调查中的应用探析做出全面的分析探讨。
一、火灾调查的目的在二十一世纪造成火灾的原因多种多样，像人为，电气事故，可燃气体，液体或固体触及明火等等都是造成火灾的重要原因，由于火灾的破坏性以及毁灭性，在火灾发生后是很难找出发生火灾的原因的，这就为火灾发生后的现场调查造成了很大困难，一旦找不到造成火灾的原因，那么火灾再次发生的可能性是非常大的，而进行火灾调查的目的就是为了对火灾现场进行全面的调查研究，找出造成火灾发生的原因所在，并对其进行火灾防护，就很大程度的减小了火灾的发生率。
由于火灾的破坏性比较大，普通的调查手段很难查找出造成火灾的原因所在，我们必须采用数值模拟技术对火灾进行全面调查，通过计算机建立火灾数学模型，进行火灾模拟，形成一个较为真实的虚拟火灾现场，进而找出造成火灾的关键所在，进而达到防止火灾发生的目的。
火灾数值模拟实践报告
火灾数值模拟实践报告一、引言火灾是一种危险的自然灾害，对人类和社会造成巨大的伤害和损失。
为了提高火灾应对和救援的效率，火灾数值模拟成为一种重要的工具。
本报告将详细描述火灾数值模拟的制作过程和方法，以及其在实践中的应用和效果。
二、火灾数值模拟制作过程1. 数据准备：需要收集和准备火灾相关的数据，包括火灾发生的地点、时间、天气条件等信息。
还需要收集建筑物的结构和材料信息，以及火灾燃烧的热传导和物理特性参数。
2. 建筑物建模：使用计算机辅助设计（CAD）软件，按照实际建筑的几何形状和结构特征进行建模。
建立精确的建筑物几何模型，包括楼层、房间、门窗、走廊等。
3. 火源设定：在建筑物模型中设定火源，包括起火点的位置和火势大小。
根据实际情况和火灾的发展规律，确定火源的特征参数，如燃烧速率、烟气排放量等。
4. 气流模拟：利用计算力学方法，对火灾发生时周围的气流进行模拟和计算。
考虑空气的流动和热对流传递，预测火灾烟气和热量的传输路径和扩散范围。
5. 燃烧模拟：采用多相流模型，对火灾过程中的燃烧现象进行模拟和计算。
根据燃烧理论和实验数据，考虑燃烧的化学反应、能量释放和物质转化过程，预测火灾的热辐射、火焰形态和烟气生成。
6. 烟气排放和扩散模拟：考虑火灾时产生的烟气和有毒气体的排放和扩散。
利用数值模型和射流模型，模拟火灾烟团的运动和扩散规律，预测烟雾对人员逃生和救援的影响。
7. 灭火和救援模拟：考虑灭火装置和救援措施的使用和效果。
根据灭火装置的特性和工作原理，模拟灭火剂的喷射和扑灭过程。
考虑救援设备和人员活动的影响，模拟人员的逃生路径和行动策略。
8. 结果分析和评估：根据数值模拟结果，对火灾发展过程和影响进行分析和评估。
评估火灾对建筑物结构的破坏和人员逃生的威胁，为火灾应对和防控提供科学依据。
三、火灾数值模拟的应用和效果1. 预测火灾发展趋势：通过火灾数值模拟，可以预测火灾的发展趋势和范围，为消防部门指导灭火和救援提供决策依据。
受限开口小房间内火灾受水雾作用的数值模拟
受限开口小房间内火灾受水雾作用的数值模拟邓琦;武红梅;霍岩【摘要】为了掌握水雾在受限制开口房间内对火灾的作用情况,利用数值模拟方法对有限宽度开口小房间内的水雾粒径范围为200～1400 μm时对液体火灾的作用进行数值计算分析,比较房间内的流场影响,房间如果开口过大则水雾起不到灭火作用,若开口较小使火灾转变为通风控制燃烧时,水雾的灭火效能随着水雾平均粒径增大而降低,水雾粒径为200 μm可以起到有效的灭火作用,而且开缝宽度较小时的灭火速度更快;对于粒径大于400 μm的水雾来说,灭火效能并非是随着房间门打开宽度的减小而增大,同样的水雾在开口宽度为0.15 m时对火灾的抑制作用效果较门开口宽度为0.25m时差;靠近门开口中下部分的附近区域是易发生回燃的危险区域.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2016(045)002【总页数】4页(P74-77)【关键词】受限开口房间;火灾;水雾;数值模拟【作者】邓琦;武红梅;霍岩【作者单位】海装舰船办,北京 100071;中国舰船研究设计中心,武汉 430064;哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨 150001【正文语种】中文【中图分类】U698.43;X932建筑中的房间、船舶舱室等有开口的房间内一旦发生火灾，若不能迅速地实施灭火则可能会造成巨大的损失。
自动灭火系统中的水雾灭火系统作为一种清洁灭火剂受到了广泛的关注，并且已成为船舶卤代烷灭火系统被淘汰后[1]的主要替代品之一。
水雾在建筑和船舶机舱等空间内的灭火降温的有效性已通过实验和数值模拟验证[2-7]。
然而，水雾灭火机理还没有被深入理解，尤其是对于船舶来说是一种新型灭火系统，其在船舶舱室环境中的适用性和相关参数在船舶舱室环境中的优化设计都是亟需解决的问题，尤其是舱室门未能及时关闭或存在一定的开缝条件下的水雾灭火效能还不能被准确判定。
为此，以一有限制宽度开口的房间为研究对象，对其在不同的门开口宽度条件下发生火灾时的固定式水雾系统灭火情况进行数值模拟，确定不同水雾粒径对房间内火灾的作用情况。
火灾调查中数值模拟技术的应用
火灾调查中数值模拟技术的应用摘要正确的火灾调查能为火灾科学的发展提供重要的信息，为解决火灾引发的民事诉讼和行政诉讼提供相关资料。
随着科技的日益发展，火灾研究的手段逐步深入，人们对火灾调查的重要性与准确性要求也相应提高，相应的火灾调查数值模拟技术就衍生开来，本文即针对火灾调查中的数值模拟技术应用进行分析。
关键词火灾调查；数值模拟技术；应用；分析；FDS数值模拟技术也叫计算机模拟技术。
其主要工作原理是依靠电子计算机系统，结合有限容积或是有限元的概念，运用计算机进行数值计算和图像显示，达到对火灾调查中的各类问题研究的目的。
简要来说，数值模拟技术就是利用计算机来做实验。
1 当前火灾调查数字模型火灾作为21世纪的主要灾害之一，普遍发生在我们生活中。
火灾虽然是一种正常现象，但是它产生的后果会给人们的生命和财产带来巨大的伤害和损失，严重时还会引起不同主体的法律纠纷。
为了查明火灾发生的真正原因，我们必须对火灾发生的过程进行分析，查明真相，找出承担责任的主体，减少火灾法律纠纷。
并且能在今后的生产生活中对人们起到一个警示的作用，以避免灾害再次发生。
但是相对于其他诸如刑事案件来说，火灾调查的难度更大，物证很有可能烧毁在现场，难以保存。
其次，各类非专业的救火人员也会对现场造成一定的破坏，这就使得火灾调查变得难上加难。
火灾调查的过程首要是要先进行现场勘察、进行技术鉴定，然后开展调查询问、寻找有限资料、制定模拟实验等等。
数字模拟技术是火灾调查过程中的重要部分。
目前，在我国，利用计算机进行火灾过程的模拟技术有多种，其主要的目的都是通过建立模型，重现火灾发生的过程。
1.1 经验模型也称局部模型。
主要是通过前人积累的的已测定数据和与火灾资料等为基础进行分析。
然后进行实验，获得分析数据，运用数学方法简化处理，最后与热物性参数相融合，编成完整的数学模型。
根据该模型进行火灾发展过程评估。
1.2 区域模型该理论由Emmons提出，主要理念是将建筑物和房间分为各个不同的区域，在假定各区域内的物理量参数均匀相同的情况下形成模型。
数值模拟技术在火灾调查中的应用探讨
数值模拟技术在火灾调查中的应用探讨随着科技的不断发展，数值模拟技术得到了广泛的应用和迅速的发展。
在安全领域中，数值模拟技术也开始被用于火灾调查中。
本文将探讨数值模拟技术在火灾调查中的应用，并分析其优缺点。
1. 数值模拟技术在火灾调查中的应用数值模拟技术在火灾调查中的应用主要有以下几个方面：（1）火灾现场再现通过数值模拟技术，可以将火灾现场再现出来，包括火源、燃料、空气流动、烟气排放等各个方面。
这样，调查人员就可以从模拟数据中了解火灾起火原因、发展过程和燃烧特点等信息。
（2）火灾防控措施验证在进行火灾调查时，需要对火灾现场的防控措施进行验证。
通过数值模拟技术，可以模拟出防控措施的效果，比如烟雾探测器、自动喷水灭火系统、疏散通道等，从而判断是否达到了预期的效果。
如果没有达到预期效果，则需要对防控措施进行相应的调整和改进。
（3）证据提供在火灾调查中，必须提供可靠的证据来证明火灾的原因和责任。
数值模拟技术可以提供模拟数据，作为证据进行分析和判断。
这样，可以为司法机关、保险公司和企业提供科学的证据支持。
2. 数值模拟技术在火灾调查中的优缺点（1）优点a. 神经网络技术可以将数据进行拟合，使得数据具有预测性和可靠性。
b. 数值模拟技术可以进行模拟，从而实现火灾现场的再现，以便于调查人员观察和分析，提取火灾信息。
c. 数值模拟技术可以基于限制条件进行验证，从而为防控措施的设立提供数据支持。
（2）缺点a. 数值模拟技术的数据来源需要保证数据的准确性和完整性。
b. 数值模拟技术需要具有高计算能力的计算机，并且需要进行多次模拟，以便于得到结果。
c. 数值模拟技术的结果是基于模拟得到的数据，与实际情况可能会存在一定的偏差，导致分析的准确性不高。
3. 总结综上所述，数值模拟技术的应用为火灾调查提供了新的手段和思路。
通过数值模拟技术，调查人员可以在火灾发生后，对火灾现场进行再现，对防控措施进行验证，并提供科学的证据支持。
模拟火灾试验分析与评估
模拟火灾试验分析与评估一、介绍火灾是公共场所和居家最常见的灾难之一，对人们的生命和财产安全造成了极大的威胁。
针对火灾的预防和应急管理，以及对建筑、材料等的检测评估显得尤为重要。
模拟火灾试验是常见的一种方法，通过模拟实际火灾场景，评估建筑、材料等的防火性能。
本文将介绍模拟火灾试验的种类和方法，以及分析与评估的过程和应用。
二、模拟火灾试验的种类和方法模拟火灾试验可以分为物理与虚拟试验两类。
物理试验是通过现场安装测量设备，设定试验参数，进行真实的火灾试验，通过数据采集和分析，评估建筑、材料等的防火性能。
虚拟试验是采用计算机仿真技术，通过模拟火灾的物理过程、热力学特征、燃烧机理等，通过数字模型来评估建筑、材料等的防火性能。
物理试验和虚拟试验各有优劣，因此在具体应用中根据需求进行选择。
物理试验一般可以分为小尺寸试验和大尺寸试验两类。
小尺寸试验是将建筑材料或装饰材料采样进行检测，通常采用标准的火灾试验方法，如综合热释放率测试、水平火测试、垂直火测试、烟密度测试等。
大尺寸试验则是进行真实的火灾场景模拟，通常包括火器安装、烟感探头、热释放速率仪等多种设备，进行火灾发生、发展、扩散等过程的数据采集和分析。
虚拟试验则通常采用计算流体动力学（CFD）技术，通过数学模型和计算机仿真，对建筑结构、材料、燃烧机理进行模拟，通过数值计算和图像分析，评估建筑、材料等的防火性能。
虚拟试验具有成本低、安全、高效等优点，但需要准确的物理参数和计算模型，以及专业的软件和人才保障。
三、分析与评估的过程和应用模拟火灾试验的分析与评估主要是针对物质燃烧过程、热力学特征、燃烧机理、烟气排放、火灾场景等多个方面进行。
主要包括以下步骤：1.数据采集：根据试验设置合理的参数，安装相应的设备进行数据采集，包括热释放速率仪、烟密度测试仪、热像仪、烟感探头等。
2.数据处理：将采集到的数据进行处理、过滤、筛选和分析，得到物理参数和结果数据。
3.结果分析：基于数据分析，对防火材料、建筑结构的防火性能进行评估和分析，如火灾扩散速度、火势大小、热辐射强度、烟气排放量等。
受限空间内汽油燃烧物火灾模拟实验研究
受限空间内汽油燃烧物火灾模拟实验研究汽油是一种十分常见的燃料，它能够简单地提供有效的能量。
它的应用十分广泛，是一种非常有用的物质。
但随着汽油的挥发性，火灾风险也会增加，这就需要对汽油火灾进行深入的研究和分析。
受限空间内汽油火灾是一种潜在的特殊类型的火灾，其火灾特征和发展状况不同于传统的空间火灾。
为了更好地了解受限空间内汽油燃烧物火灾的发展过程和火灾特征，我们研究小组对汽油燃烧体系进行了模拟实验研究，以研究受限空间内汽油火灾的行为特征，以及影响受限空间内汽油火灾发展的因素。
实验设置如下：实验模型是一个长度为1000毫米，宽度为700毫米，高度为400毫米的受限空间。
对该受限空间内的汽油燃烧体系进行模拟研究，可以搭建出一个近似的体系，以模拟火灾的发展情况，并收集关于火灾的相关数据。
在实验中，我们通过改变模型内的燃料质量、模型参数、气体流量和空气温度等条件，观察实验结果，试图解释受限空间内汽油火灾发展的过程。
经过几次实验，我们发现：空间火灾中燃烧物质温度会迅速上升；空气流量增加会加速火灾发展；汽油和其它燃料质量也会影响火灾发展的速度和特性；而受限空间的尺寸、参数和材料组成等也会影响火灾的发展特征。
实验结果表明：受限空间内汽油燃烧体系的火灾发展，特别是汽油火灾的发展具有自主性，它不仅受有限空间影响，还受多种因素影响，比如汽油质量、温度、空气流量等，这些因素的变化会直接影响火灾的发展速度以及火灾特性。
从上述实验结果可知，受限空间内汽油火灾的行为特征和发展特性与传统空间火灾的行为特征和发展特性有很大的不同，因此，了解受限空间内汽油火灾的行为特征和发展特性，对于实现消防安全非常重要。
除了上述实验结果，我们也分析了受限空间内汽油火灾可能产生的危害，受限空间内火灾可能会产生大量的烟气、高温，对于周围空间会产生一定的危害，如烟气和热量传播等，这些因素也会对消防员的消防安全造成一些影响。
所以，消防人员在处理受限空间内的汽油火灾时，需要采取相应的预防措施，并从各个方面考虑火灾安全。
不同受限条件下的矩形火行为特性
在实验设计方面，本研究采用了简化的受限条件设置 。实际火灾场景中的受限条件可能更为复杂多变，需 要进一步考虑多种因素的综合影响。
未来研究展望与建议
未来可以针对不同受限条件下的火灾行 为特性，开展更加深入的实验和理论研 究，揭示火灾发生和发展过程中的物理
和化学机制。
在研究方法上，可以进一步拓展数值模 拟和理论分析的应用范围，结合高性能 计算和大数据技术，提高火灾模拟的精
结果分析
通过实验数据的收集和分析，可以得到空间 受限对矩形火行为的具体影响。比如，通过 测量燃烧速率和温度分布，可以定量评估空 间受限对火焰传播和热量积聚的影响程度。
与其他受限条件的比较分析
要点一
与燃料受限的比较
要点二
与氧气受限的比较
空间受限与燃料受限对矩形火行为的影响不同。燃料受限 主要影响火焰的燃烧时间和规模，而空间受限则主要影响 火焰的燃烧速度和温度分布。
实验设计与结果分析
实验设计
通过控制燃料的供应量，观察矩形火的 行为特性。可以设定不同的燃料供应速 率，并测量火焰高度、燃烧时间和温度 分布等参数。
VS
结果分析
通过实验数据，可以分析燃料供应受限对 矩形火行为的具体影响。比如，可以观察 火焰高度与燃料供应速率的关系，以及燃 烧时间随燃料供应量变化的规律。
与氧气供应受限条件的比较分析
氧气供应受限时，火焰的燃烧过程受到氧气 的限制，可能导致燃烧不完全，产生更多的 有害气体பைடு நூலகம்而燃料供应受限时，火焰规模减 小，燃烧时间缩短，但燃烧过程相对更充分 。
在氧气供应受限条件下，火焰可能呈现不稳 定的状态，因为氧气的不足会导致燃烧过程 的不均匀性增加。而燃料供应受限时，火焰 相对稳定，因为燃料的供应是矩形火燃烧的
受限空间细水雾扑灭柴油池火的数值分析
受限空间细水雾扑灭柴油池火的数值分析
黄晓家;高媛媛;谢水波;周帅;陈雪宇;沃留杰
【期刊名称】《给水排水》
【年(卷),期】2012(038)009
【摘要】应用FDS软件对细水雾扑灭受限空间柴油池火进行数值模拟研究,利用FM5560的标准测试间,分别对有、无遮挡柴油池火的情况进行数值分析,分析粒径、流量两个主要参数对灭火情况的影响.研究表明:随着细水雾粒径的减小,灭火时间减短,但液滴粒径小于50 μm时灭火效率下降；随流量增大,温度降低得越快.有、无
遮挡的情况下100 μm粒径的细水雾灭火效果相差不大；大粒径时需要更长的时
间扑灭有遮挡柴油池火.在扑灭有遮挡池火时,应适当增加喷雾强度.
【总页数】4页(P152-155)
【作者】黄晓家;高媛媛;谢水波;周帅;陈雪宇;沃留杰
【作者单位】南华大学,衡阳421001;中国中元国际工程公司,北京100089;南华大学,衡阳421001;南华大学,衡阳421001;南华大学,衡阳421001;福州海峡职业技术学院,福州350014;宁波市市政公用工程安全质量监督站,宁波315016
【正文语种】中文
【相关文献】
1.细水雾熄灭受限空间油池火主导机理分析 [J], 牛国庆;余明高;刘志超;于水军
2.受限空间细水雾熄灭油池火的数值模拟 [J], 连振兴;曹雄;李峰
3.细水雾作用下受限空间油池火焰温度分布实验研究 [J], 牛国庆;余明高;徐志胜;
刘志超;于水军
4.含NaCl低压细水雾抑制受限空间油池火研究 [J], 霍东晨;徐伟程;肖林;白雪;郭晨宇;王亮
5.不同排烟条件下细水雾扑灭油池火的实验研究 [J], 张笑男;王喜世;周洋;陶常法因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
30-受限空间火灾的计算机模拟
受限空间火灾的计算机模拟王艳丽，徐宇工，邱英政（北京交通大学，机械与电子控制学院，北京 100044）摘 要：论文介绍了火灾的计算机模拟方法，运用FLUENT软件对受限空间单室火灾进行了场模拟计算。
在模拟中，对火源进行了合理的简化。
通过将模拟计算结果与其它文献所给出的试验值及计算值进行比较，验证了本文模拟计算方法的正确性。
关键词：受限空间 数值模拟 火源 流场分布1前言现代社会随着经济的高速发展，人类面临的火灾现象呈现出复杂化和多样化的趋势，火灾的发生已从地面（森林火灾等）发展到地下（地铁、地下商场火灾等），从固定环境（建筑火灾等）发展到移动环境（如交通工具火灾等），而火灾事故的发生频数和直接损失也不断上升。
在众多火灾中，那些受限空间内的火灾造成的人员伤亡和经济损失极为重大，如建筑，地铁和船舶火灾等，这类火灾直接发生在人类社会最主要的活动场所，它对人类生命和财产的危害最大［1］。
因此，对于受限空间内火灾的发展规律的研究，充分认识受限空间的火灾，对进一步防范、救治火灾具有更重要的意义。
为此，火灾的研究受到了世界许多国家的关注，国内外的许多研究者都在不断地利用各种各样的方法对火灾的发生和发展过程进行研究。
2受限空间火灾的研究方法火灾是一种很复杂的物理化学过程，它包含着湍流流动及混合、传热和传质、热解和各种化学反应等分过程，也包含着这些分过程的相互作用。
人们研究火灾的主要目的在于揭示火灾发生、发展的规律，既要定性研究烟气运动的规律，也要定量研究火灾及烟气的浓度、速度、温度等的空间分布及其随时间的变化规律，以便对受限空间的防火设计及火灾的评估、预防、扑灭及人员逃生提供定性或定量的理论和试验依据[2]。
目前对各种受限空间火灾的研究方法主要包括两个大的方面，一是利用实物或相似模型进行试验研究；二是利用计算机建模数值模拟研究。
大家知道实物或模型试验研究受到费用、设备、环境等多方面因素的影响，且同一实物试验是不可重复的一次性试验。
某仓库火灾实验与数值模拟对比
和数值模型的不确定性 ,主要有 : (1) 燃烧和热传导等物 燃料参数三个方面进行了准备和研究 。
92
Fire Science and Technology , February 2010 ,Vol 29 ,2
2. 1 理论基础 火灾是流体流动 、传热 、传质和化学反应极其复杂的
燃烧过程 。火灾数值重构的理论基础就是该物理现象的
消防科学与技术 2010 年 2 月第 29 卷第 2 期
fire dynamics , t he form mechanism of swirling flames in enclo2 sure fires was analyzed , and t he cont rol facto r exp ressions which swirling flames can be p roduced are deduced. The ap2 pearance of swirling flames needs enough density grads , p res2 sure grads and barocline effect . The experiment of small - scale enclo sure fires was used to st udy t he characteristics of swirling flames in enclo sure fires. The basic parameters of fire wit h and wit hout swirling flames were compared. The average and peak value of smoke temperat ure , temperat ure increase rate , burning rate and t he heat flux of radiation to floor in swirling flames are all bigger t han t hat of no n - swirling flames. Co mbining t he re2 sult s of t heo retical analyses and experimental st udies , t he con2 ditional criterion of swirling flames in enclo sure fires is gained. Key words : swirling flames ; enclo sure fires ; rotation t heory ; conditional criterion
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［ 张艳 ． ２ 】 新编Ｖ ｓａ Ｂ ｓ ￣序 设计教程 ． ｉ ｌ ａｉ ｕ ｃ 中国矿业大 学出版社２ ０ ， ２ １６ ０ ７１ － １ ． １
作者 简介 赵国祥 （ ９７ ），男 ，山东 烟台人 ，中国矿业大 学安全工程学 院消防 １８一
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（） ４
参 考文 献
［】 ｌ ｒ Ｊ ｎ ｓ， ｌｎ ｏ ｎ ｙＡ Ｔ ｃ ｎｃ ｌＲ ｆｒ ｎ ｅｆ ｒ Ｆ Ｓ ； ｎ １Ｗａｔ ｏ ｅ Ｇ ｅ ｎ Ｐ Ｆ ｒｅ ． ｅ ｈ ｉａ ｅｅｅ ｃ ｏ Ａ Ｔ Ａ ｅ Ｗ Ｃ Ｅ ｇ ｅｒ ｇ ｏ ｌｏ Ｅ ｔ ｔ ｇＦ ｅ ｒ ｔ ｄ ｍｏｅ ｒ ｓ ｎ ｉ ｅ ｎ ｏｆｒ ｓｍａ ｎ ｉ ｏ ｈ ｎ ｋ ａ ￣ ｎ ｉ Ｔ ｉ ｉ ｒＧ ｗ ａ ｓ Ｔｎ ［ 】 Ｉ ，ｕ ｄｎ Ｍ． Ｓ Ｂ ｉ ｉ Ｎ Ｔ ｌ ｇ
工程专 业２ ０ 级 本科在读 。 ０７
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ｌ（一△ ｎ１
）
（） ５
一
．
感温探测器处顶棚射流速度 探测器动作时间 房间最高温度
５ 结论
一
３８
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＞ Ｏ． ８ １
（ ２）
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Ｕ ＿ ０．９ １５
，／日 Ｏ． ５ １
（ ３）
采用Ｃ Ａ Ｔ Ｆ Ｓ ￣拟运算和Ｖ 编程来进行计算的结果 ， Ｂ 动作时间误差和 射流温度很小 ，ｃ ｓ ｆ【 ａ 模拟值与计算数值在误差允许范围 内满足要求 ，产 生误差 的原 因与Ｃ Ａ Ｔ Ｆ Ｓ 的模拟理论有关 ，模拟得到 的温度是烟气层的平 均温度 ，而并非是某一个点 的具体温度。
随着火灾科学 的发展，对火灾模 拟软件的模拟要求不断提高，由美 国标准与技术研究所 （ Ｉ ） Ｎｓ 开发的火灾模拟软件Ｃ Ａ Ｔ 得 到了广泛 Ｔ Ｆ Ｓ， 的应用 ， 本文通过对火灾场景 的模拟 ， 得到火灾的基本参数并 预测感温 探头的动作时间，将得到的数据结果与理论数值进行对比 ， 检测两者有 无差别。
数据 比较
Ｃ Ａ １ 拟 数 值 ｖ 计 算得 到 的数 据 Ｆ Ｓ模 ｂ
在顶棚射流的计算 中可得到以下关系式
９ ， 一 ・ ８
感温探 ０ 器处顶棚射流温度
（） １
１８ １ ３． ｏ ９ Ｃ
１ ３ ｎｓ ． ８ｄ ６ １０ １ｓ ５０ １ ℃
１９ ０℃
１ ８ ｍｓ ．４ ／ ７ １４ ６ｓ ５０ ４ ℃
ａ ｄＦ ｒ ｓ ａ ｃ ａ ｏ ａｏｙ ， ｉ ｅ ｓ ｕ ｇ ＭＤ２ ８ ９ Ｍａ ｃ ０ ０ １ — ７ ｎ ｉｅＲｅ ｅ ｒ ｈＬ ｂ ｒ ｔｒ Ｇａｔ ｒｂ ｒ ， ｈ ０ ９ ｒｈ ２ ０ ： ７ ７ ．
‘ Ｈ ｒ／
式 中， 为顶棚射流 的最大温度 ，℃； 为顶棚射流的最大流速 ， Ｔ ｕ ｓ 和盼 别代表顶棚 高度和以羽流 中心线撞击点为 中心的径向距 离 ， ；Ｈ
域模拟软件 Ｃ Ａ Ｔ Ｆ Ｓ 的模拟 结果 与理论结果很 好的吻合 。 关 ｔ诩 火灾科学 ；数值模 拟 ；受限空 间；Ｃ Ａ Ｔ Ｆ Ｓ 中 圈分 类号 Ｔ ９７ 文献 标识 码 Ａ Ｕ ６ 文 章编 号 １７—６ １（ １） １０５ — １ ６３ ９７一２ ００ — １６０ ０ ７
１ ５ ６
应用科学
２ ３铉 科 １ － ０ 蟊墓 １ 蓊 睥第期
受 限空间火灾数值模拟 与理论计算的结果分析
赵 国祥 ，陆智 斐
（ 中国矿业 大学 安全工程学院 ，江苏徐州 ２ １０ ２ ０ ８）
摘 要 针对火灾 场景的数值模 拟在火灾科学 当中应用较为广 泛，通过模 拟软件Ｃ Ａ Ｔ 拟得到实验数 据 ，与理论方计 算结果 比较 ，验证区 Ｆ Ｓ￣
Ｒ ＝ 【 ＴＩ ，
１建 筑物基 本情 况及 火灾场 量调查
火灾场 景为 一学生 活动 室 ，包 括一个 台球 室 ，一个 多媒体 娱乐 室 ，以及男女卫生 问各 一个 ，其 中台球 室为８ ｍ×４ ｍ×３ ｍ；娱 乐室为 ４ ６ ３ ｍ× ｍ× ｍ；卫生间面积都为４ ２ ３ ｍ× ｍ× ｍ。在台球室外墙正中有一 个直通室外的门 ，尺寸为１ ｍＸ２ ． ２ ｍ；台球室还有可以分别通向娱乐室 、 卫生间的门，尺寸为１ ｍｘ２ ． ｍ，即一共有七个通风 口；在两个卫生间及 ２ 娱乐室的后墙上各有一个窗户 ，尺寸为０８ ｘ０８ ． ． ｍ ｍ；在娱乐室里有一台 电视机及多媒体设施 ，还有沙发、长凳等可燃物 ，在台球室有个个台球 桌。房间地板 、墙壁、天花板均为石膏板 ，卫生 间的地板与墙壁也为石 膏板。
当计算感温元件在火灾 中的实际温度 ． 大于其额定动作温度 ， Ｄ 时， 所对应时间即为感温元件在非稳态火灾中的动作时间。
３ 软件模 拟 结果分 析
模拟房间的相关参数。我们可以看出在快速情况下两房间的上层烟 气层温度 的变化趋势是在前５ ０ 火灾发展初期 ）的时间内烟气层的温 ０ ｓ（ 度开始缓慢增长 ； ０ ｓ （ 从５ ０后 火灾发展 中期 ） 烟气层的温度开始增长 ， 等到达大概 １ ０ 的时 间时上层烟气层的温度达到最大值 ， 间 （ ） ０ ｓ ０ 房 １ 的 上层烟气层的温度 的最大值是２０ 左右。 ５￣ Ｃ
从火灾的发展初期到末期 ，两房间的上层烟气层的温度的整体发展 趋势都是先慢慢增大 ， 到达最大值之后 ，又开始不断减低 ，因为从火 等 灾发展之后其热释放速率大于其散热速率 ，房间的温度上升 ，其烟气层 的温度也就上升 ，在火灾的衰减 阶段 ，由于燃烧物已经快没有了，所以 房间的热释放速率小于散热速率 ， 以其温度又开始下降 所 我们可以看 出多媒体 室的烟气层的高度整体的发展趋势都是先从房 间的顶部开始 （ ０米处 ）， １ ｆ３ 然后不断 的开始加大 ， 在前２ｏ之前 。烟气 ０ｓ 层 的厚度增加速率最大 ；之后烟气层 的高度再一个相对稳定 的高度上稳 定下来了。 ４ 用ｖ 编程 计算 理论 结果 ｂ
式 中，Ｍ 为感温元 件的质量 ，ｋ ；ｃ 为感 温元 件的定压 比热容 ， ｇ ， ｋ ／ ｋ － ）；△ ＝ 一 。感 温探 测器 的时 间常数 ， Ｊ （ ｇｋ Ｍｃ －ｐ －
ｔ
ｌ（ 一Ａ ／ ） ｎ１ △
在强迫对流条件下 ，内部导热热 阻较小 的薄板 ，ｈ 正比于ｕ “，即 正比于Ｕ“ 。Ｈ ｓｅｔｄ ｅｋｓ 等人为描述喷头的热 响应而引进了响应时间指数 ａ ＲＩ Ｔ的概 念 ，其 定 义如 下 ：
２ 火 灾模拟 软件 的理论 基础
２ １基本 参数 的计算理论 ． ＣＡＴ Ｆ Ｓ 软件基于火灾动力学研究系统在火灾条件下系统特性参数随 时间的变化而变化的规律 。本文通过采用Ｃ Ａ Ｔ Ｆ Ｓ 软件模拟在不 同通风条 件下室内火灾的发展过程以及温度的变化 睛况 ， 并通过生成的数据进行 比较，分析这两种不同情况下 的不同之处，于此 同时并将Ｃ Ａ Ｔ Ｆ Ｓ 软件模 拟的轰然结果与科学计算的结果进行比较数据的误差。 Ｃ Ａ １ 件中应用的设计火灾就是ｔ Ｆｓ 软 ２ 火灾发展模型，它是一种常用 的 火灾发展模 型，用来描述火灾过程 中热释放速率随时间的变化过程。不 考虑火灾的初期准备过程 ， 其表达式为 ：Ｏ ： 式 中，Ｑ 火源的热释放速率 ，ｋ ；ｂ 一 ｗ 一火灾 的发展系数 ， ｂ Ｑ ＝ ／ ；卜 一 ＿火灾的发展时间， ｓ；‘ 火源热释放速率 Ｑ ＝ ＭＷ时所需要的 Ｉ 时 间 ， ｓ。 ２２ 感温装置动作时间的理论计算公式 ．