腔室火灾产生的烟气在毗邻走廊中的传播迁移_杨立中
高层建筑火灾烟气竖直方向传播规律及分布研究
, 可以模拟受火灾浮升力驱动的多种流动
过程。 FDS 在模型的构建过程中较其它模型采用了 尽可能少的假设 , 其理论基础坚实, 能够描述很大范 围的火灾现象, 代表了目前火灾烟气运动数值模拟 的世界领先水平。其基本方程
[ 12 ]
如下 :
连续性方程 ( Conservation o fM ass) : t + ! u= 0
[ 11]
图 1 建筑模型标准层平面示 意图
2 3 参数设置 模拟对象为典型高层建筑 , 设定发生火灾时各 前室防火门及火灾房间房门为开启状态 , 其他房间 门窗均为关闭。火源的设置参考了 民用建筑防排 烟技术规程 中无喷淋的办公室、 客房 , 最大热释放 [ 13] 率为 6MW , 火源燃烧材料设置为木材。网格大 小设置为 0 25m ∃ 0 25m ∃ 0 3 m, 周围墙壁和顶棚 的材料设置为混凝土, 内部环境温度设 置为 15% , 外界设置为 10% 。在各层楼梯间 及走廊中线设置 了采样位置, 每个采样位置设置 高度为 1 8m 的数 据采样点 , 如图 1中 A、 B 点所示。
[ 7~ 8]
, 对于竖直方向尤其是在管道井和楼梯间
[ 9]
共同作用于烟气流动扩散研究较少。高层建筑火灾 中的火风 压产生 , 导 致高 温火 灾烟 流沿各 种通 道 , 如走廊、 楼梯间、 电梯井、 管道井、 电缆井和垃圾 井等通道, 从起火层向其上层或下层空间蔓延。本 文对于高层建筑结构进行了典型的抽象, 在防火门 开启不能起到防烟作用的情 况下, 以 ! 起火房间 走廊 - 楼梯间前室 - 楼梯间 /管 道井 - 楼梯间前室 - 走廊 ∀为典型结构进行了火灾烟气运动的模拟研 究。
[ 1]
图 9 楼梯间温度变化情况
003《火灾》(第一篇第二章)
放火／雷击；其中起火原因之首是电气原因：
5. 热量传递有三种基本方式 ： ①热传导，接触传热，没有相对位移，导热系数大的材料，利于火势传播和蔓延 ：
②热对流，有相对位移产生，建筑发生火灾过程中，通风孔洞面积越大，热对
流的速度越快；通风孔洞所处位置越 高，对流速度越快 ：
③热辐射，通过电磁波来传递能量，是一种非接触传递能量的方式 ：
现在距离顶棚以下高度 H 的 1%处；同时顶棚射流的最大温度和最大速度值 是估算火灾探测器和喷头热响应的重要基础 ；
10. 热膨胀 作用、 浮力 作用是烟气流动的驱动力。受浮力作用驱动的主要有 烟 囱效应、火风压和外界等。
11.中性面是一个室内压力等于室外压力的一个理论分界面： ①中性面以下：室内压力＜室外压力→烟气上升 ②中性面以上：室内压力＞室外压力→ 烟气上升+烟气水平 12.火灾发展的阶段包括三个 ： （l）初期增长：①室内出现 明火算起；②初期阶段持续时间的长短不定 （2）充分发展：①轰燃标志着室内火灾由初期增长阶段转变为充分发展阶 段 ：② 这是室内火灾最危险的阶段 ：
（3）衰减：室内平均温度下降到峰值的 80%，火灾进入衰减阶段 ： 13. 灭火的基本原理与方法包括冷却 、隔离、窒息和化学抑制等 ，其中具有 化学抑制灭火机理的灭火系统有干粉灭火系统和七氟丙烷灭火系统 ： 14.一般氧浓度低于 15%时，就不能维持燃烧 ；
Байду номын сангаас
6. 烟气流动扩散一般有三条路线，其中最主要的一条是：着火房间→走廊→楼 梯间→上部各楼层→室外；
7. 着火房间内的烟气流动包括烟气羽流、顶棚射流和烟气层沉降； 8. 明火出现后可燃物迅速燃烧 ，燃烧中火源上方的火焰及燃烧生成的流动烟气 称为烟气羽流； 9. 假设顶棚距离可燃物的垂直高度为 H，多数情况下顶棚射流层的厚度约 为距离顶棚以下高度 H 的 5%-12%，而顶棚射流层内最高温度和最大速度出
第四版传热学第十章习题-解答杨世铭-陶文铨
------ 第十章思考题1、 所谓双侧强化管是指管内侧与管外侧均为强化换热表面得管子。
设一双侧强化管用内径为d i 、外径为d 0的光管加工而成，试给出其总传热系数的表达式，并说明管内、外表面传热系数的计算面积。
01100001101111000010111112)/l n (1112)/l n (1βπβπηβληβηβππληβπo d d d h d d d d h k d h d d d h t算面积为管外表面传热系数得计算面积为管内表面传热系数得计传热系数：得以管内表面为基准得＝答：由传热量公式：++=++∆Θ 2、 在圆管外敷设保温层与在圆管外侧设置肋片从热阻分析的角度有什么异同？在什么情况下加保温层反而会强化其传热而肋片反而会削弱其传热？答：在圆管外敷设保温层和设置肋片都使表面换热热阻降低而导热热阻增加，而一般情况下保温使导热热阻增加较多，使换热热阻降低较少，使总热阻增加，起到削弱传热的效果；设置肋片使导热热阻增加较少，而换热热阻降低较多，使总热阻下降，起到强化传热的作用。
但当外径小于临界直径时，增加保温层厚度反而会强化传热。
理论上只有当肋化系数与肋面总效率的乘积小于1时，肋化才会削弱传热。
3、 重新讨论传热壁面为平壁时第二题中提出的问题。
答：传热壁面为平壁时，保温总是起削弱传热的作用，加肋是否起强化传热的作用还是取决于肋化系数与肋面总效率的乘积是否人于1。
4、推导顺流或逆流换热器的对数平均温差计算式时做了一些什么假设，这些假设在推导的哪些环节中加以应用？讨论对大多数间壁式换热器这些假设的适用情形。
5、对于22112211221m1q c q c q c q c q c c q m m m m m =<≥及、三种情形，画出顺流与逆流时冷、热流体温度沿流动方向的变化曲线，注意曲线的凹向与c q m 相对大小的关系。
6、进行传热器设计时所以据的基本方程是哪些？有人认为传热单元数法不需要用到传热方程式，你同意吗？答：换热器设计所依据的基本方程有：m m m t KA t t c q t t c q ∆="-'="-'=)()(22221111φ 传热单元法将传热方程隐含在传热单元和效能之中。
火灾烟气组分向远距离处迁移速度的差异
笔 者将 实验 装 置 内 的烟 气看 作 一 个单 独 的体 系 ， 所 考察 烟 气 的迁 移速 度是 系 统 内的动 力学 参 数 ， 拟 模
了典型 建筑结 构 中的火 灾烟气 毒性 成分 向远距 离房 间
的传播 过程 ， 对迁 移速度 进行 了研 究 。
口的面 积为 （ ０ ￣６ ０ ２ ０ ０ ）ｍｍ 。
烟 气 向远 距 离处 迁 移 的 实验 。结 果 表 明 ， 同燃 料 燃 烧 后 烟 气 不
迁 移 速 度 有较 大 差 别 。 析 并 且 证 明 了烟 气 体 系 中烟 尘 颗 粒 与 分 产 物 气 体 之 间存 在 一 定 的 速 度 差 ， 安 全 防 护提 出值 得 注 意 的 为
燃烧 箱体 的尺 寸为 ０ ６１（ ） ． 宽 ） ． ． Ｉ长 ×０ ６ｍ（ ×１ ２ Ｔ
ｍ（Байду номын сангаас） 由两 部分 构成 ： 高 ， 一部 分为 火源房 间 ， 尺寸 为 ０ ６ ．
ｍ（ ） ． 宽 ） ． 高 ） 另一 部分 为附 属箱 长 ×０ ６ｍ（ ×０ ８ｍ（ ；
体， 尺寸 为０ ６ｍ（ ） ． 宽 ） ． 高 ） 燃 料 ． 长 ×０ ６ｍ（ ×０ ４ ｍ（ 。 盘 放在火 源房 间 的中心 ， 距离 底部 １ ５ｍｍ 的地方 。 ２ 在 火 源 房 间和 附属 箱体 之 间 有一 个 通 风 口， 积 为 （ ４ 面 ５５
料 ３ ｚ］ ＿ 。针 对烟 气在 “ 间一走 廊 ” 房 这种 简 单结 构 中 的
运动 迁移 已有 一 些研 究 。
用来 测量 探测 点位 于走廊 箱 体尾 部 的出 口的 中心 。实
验 中， 根据 材 料 的状 态 和特 性 选择 了两 类 在火 灾 研究 中较具 有 代 表性 的 材料 ， 固体 燃 料 ： 张 和布 料 ； 如 纸 液 体材料 ： 油。 汽 实验 时 ， 选择 了５ ０ｇ和 ７ ５ｇ两个 档 的燃 料 质 量来进 行分 析 。 测试 总共 进行 了 ３ ０多组 实 验 ， 括 不 同可燃 物 的 包 实 验 ， 同流 通 面积 （ 烧箱 与 通道 间 的可 调 开 口） 不 燃 的 实验 ， 以及相 同可燃 物 而质 量不 同 的实验 。为 了简 便 ， 取 典 型结果 进行 分析 。
烟气向远处房间传播过程中开口对CO空间分布的影响
维普资讯
热 科 学 与 技 术
第６ 卷
图 １ 实验装 置 示意 图（ 单位 ：ｍ） ｃ
摘 要 ：通过小尺寸房间一 走廊一 房间模型的实验， 研究了烟气向远处房间传播过程中开Ｉ对火灾烟气危害性 ： Ｊ
气体 空间分布的影 响。 结果表 明， 在远距离房间上层形成均 一相 同的烟气分层。 Ｉ对 目标房间 中烟气危害性 开： Ｊ
气体 分布 有 重 要作 用 ， Ｉ高 度 小 或 者 开 Ｉ的上 沿高 度 小 会使 得 Ｃ 体 积 分 数 增 高 。 出： Ｊ ： Ｊ Ｏ
验 中高度 的工况 设置 为 １ 、Ｏ ３ ｍ 等 ３ 。 Ｏ ２ 、 ０ｃ 种
中的火 灾 烟气 迁移 演 变 的规 律 ， 现 了开 口对 烟 发
气 危 害物 的影 响规律 。
在火 源 箱体 的右侧 有 一个 耐 热 玻璃 观察 窗 ， 左侧 有一个 实验操 作 门 ， 实验 中是 密封 的 。 实验燃
Ｄｅ． ０ ７ ｃ２ ０
文 章 编 号 ：１ ７ — ０ ７ ２ ０ ） ４ ０ ６ — ５ ６ １８ ９ （ ０ ７ ０ — ３ ３ ０
烟气 向远 处 房 间传 播 过 程 中开 口 对 Ｃ 空 间分 布 的 影 响 Ｏ
杨 立 中 ， 武 来 喜 ， 冯 文 兴
（中 国科 学 技 术 大 学 火 灾 科 学 国家 重点 实 验 室 ，安徽 合 肥 ２ ０ ２ ３ ０ ６）
不 丰 富 。 计研 究 表 明 ， 灾 中 ８ 以上死 亡 者 统 火 Ｏ
况 设 置为 ０ ４ 、 ０ ６ 、 ０ｃ 等 ５ 。 、０ ５ 、０ ７ ｍ 种 火源 箱体 的
内 部 尺 寸 为 ７ ｍ（ ）× ７ ｍ（ ）× ９ ０ｃ 长 ０ｃ 高 ０
典型热塑性材料烟气迁移特性实验研究
第１１卷第４期２０１２年１２月热科学与技术Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ．１１Ｎｏ．４Ｄｅｃ．２０１２文章编号：１６７１－８０９７（２０１２）０４－０３５８－０５ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－８０９７．２０１２．０４．０１４典型热塑性材料烟气迁移特性实验研究吴众刚， 杨立中＊， 张甲雷， 章涛林（中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室，安徽合肥２３００２７）摘要：为了了解典型建筑保温热塑性材料烟气迁移特性，采用接近ＩＳＯ９７０５标准房的１／３大小的试验体系对建筑保温热塑性材料（主要研究聚苯乙烯烟气迁移特性）燃烧产生的烟气中的ＣＯ进行实时的在线检测并且与ＦＤＳ软件模拟的相关结果进行比较。
考虑从燃烧腔体流出的高温烟气与流入走廊腔体内的空气进行隔离对燃烧腔体内ＣＯ峰值的影响，实验在整个走廊腔体内设置了一个可上下移动的挡板以隔绝走廊腔体内空气与高温气体的接触。
实验及模拟结果均表明，走廊腔体内设置挡板时燃烧腔体内ＣＯ峰值明显低于走廊腔体未设置挡板时燃烧腔体内ＣＯ峰值。
关键词：烟气迁移；水平挡板；燃烧腔体；ＣＯ中图分类号：ＴＫ１２１文献标识码：Ａ收稿日期：２０１２－０４－２０； 修回日期：２０１２－１１－２６．基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目（２０１２ＣＢ７１９７０４）．作者简介：吴众刚（１９８７－），男，硕士生，主要研究方向为火灾烟气迁移特性；杨立中（１９６８－），男，博士，博士生导师，主要研究建筑火灾动力学、特殊环境和条件下火灾动力学及紧急条件下人员疏散规律．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｌｚ＠ｕｓｔｃ．ｅｄｕ．ｃｎ０ 引 言火灾是失去控制的燃烧，在诸多灾害中，它的发生频率最高。
火灾危害主要是热量、烟气和缺氧这三种因素的作用［１］。
对于大多数火灾而言，相对于热量和燃烧造成的伤亡损失，烟气所造成的伤亡损失比例最大［２］。
统计结果表明［３］，火灾中８５％以上的死者是由于烟气的影响，其中大部分是吸入了烟尘及有毒有害气体昏迷后而致死的。
2021消防知识点：建筑火灾的烟气蔓延
2021消防知识点：建筑火灾的烟气蔓延建筑发生火灾时，烟气流动的方向通常是火势蔓延的一个主要方向。
一般，500℃以上热烟所到之处，遇到的可燃物都有可能被引燃起火。
烟气扩散途径烟气扩散流动速度与烟气温度和流动方向有关。
烟气在水平方向的扩散流动速度较小，在火灾初期为0.1～0.3m/s，在火灾中期为0.5～0.8m/s。
烟气在垂直方向的扩散流动速度较大，通常为1～5m/s。
在楼梯间或管道竖井中，由于烟囱效应产生的抽力，烟气上升流动速度很大，可达6～8m/s，甚至更大。
当高层建筑发生火灾时，通常有三条烟流和扩散路径：第一条也是最重要的一条是消防室→ 走廊→ 楼梯→ 上层→ 户外的第二个是消防室→ 户外的第三个是消防室→ 相邻的楼上房间→ 户外的烟气流动的驱动1.烟囱效应当建筑物内外的温度不同时，室内外空气的密度随之出现差别，这将引发浮力驱动的流动。
竖井是发生这种现象的主要场合，在竖井中，由于浮力作用产生的气体运动十分显著，通常称这种现象为烟囱效应。
在火灾过程中，烟囱效应是造成烟气向上蔓延的主要因素。
2.火灾风压火风压是指建筑物内发生火灾时，在起火房间内，由于温度上升，气体迅速膨胀，对楼板和四壁形成的压力。
火风压的影响主要在起火房间，如果火风压大于进风口的压力，则大量的烟火将通过外墙窗口，由室外向上蔓延;若火风压等于或小于进风口的压力，则烟火便全部从内部蔓延，当它进入楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等竖向孔道以后，会大大加强烟囱效应。
烟囱效应不同于火灾和风压。
它会影响整个建筑。
3.外界风的作用烟雾传播的途径1.孔洞开口蔓延2.管道穿墙及缝隙扩展3.闷顶内蔓延随着烟花向上升起，天花板上的检修孔和通风口是烟花进入的通道。
闷热的屋顶往往没有防火隔墙，空间大，容易引起火灾水平蔓延，并通过内部孔洞扩散到周围房间。
4.外墙面蔓延在外墙上，高温热烟会使火焰跳出窗户并蔓延到上层。
一方面，由于火焰和外墙之间的空气被加热并逸出形成负压，周围冷空气的压力使烟花粘在墙上并扩散到上层；另一方面，由于火焰粘附在外墙并向上传播，热量通过墙壁点燃火灾层上层房间中的可燃物。
基于FDS的室内火灾蔓延特性研究
基于FDS的室内火灾蔓延特性研究刘子建【摘要】本文基于FDS软件建立室内火灾模型，研究了不同火源位置、排风口位置及大小对烟气蔓延的影响，得出室内火灾下温度变化、热释放速率、烟气分布等特征，并对室内火灾发展形势进行模拟，在一定程度上能为研究火灾人员疏散安全时间评定提供理论基础。
【关键词】FDS；室内火灾；烟雾蔓延；通风口尺寸；热释放速率1.概述随着社会经济的发展，建筑物越来越向高、密型结构发展，一旦发生火灾，将对生命、财产安全带来重大的危害。
各类火灾的统计资料表明其中85%以上的死亡是由于受到烟气影响，受困人员吸入大量的烟气或有毒气体窒息导致[1-2]。
消防指战员在进入正在燃烧或燃烧后的建筑物内开展火情侦察、灭火救援、火灾调查等作战任务时也不得不承受吸入烟尘的风险。
室内火灾的发展最终导致建筑物火灾的形成。
因此，探讨室内火灾发生的规律，烟气扩散与火源、排气口等位置及大小的相关性，具有重要的意义。
同时，研究火灾发生时室内烟气的流动扩散规律，对减少火灾危害具有很好的指导作用。
针对室内火灾发展过程，国内外学者已经用不同的研究方法进行了不同层次的研究[3-4]。
室内火灾时火灾增长变化主要有三个阶段，即火灾初期阶段、火灾充分发展阶段及火灾减弱阶段[5]。
2.室内火灾模型的建立本文选取单间休息室为研究对象，利用建模软件Pyrosim进行模拟，基于实际情况，对建筑物的单室进行合理的简化和设计。
通过软件模拟室内发生火灾时烟气的扩散与火源位置、排气口位置及大小的相关性，也能较好地反映发生火灾从发生到增长的几个阶段。
着火房间尺寸取为5.2m×4.6m×2.4m，门开口尺寸为0.9m×2.0m。
火源的形式采用的是软件自带的矩形柴油油池火源形式，尺寸为0.2m×0.3m。
计算时网格大小取为0.1m，模型图如图1所示，其中火源位置见图1所示编号1-6，便于表述，将火源Fire Source简写为FS。
2023年上半年湖北省消防考试真题练习题库(含答案)
2023年上半年湖北省消防考试真题练习题库(含答案)一、单选题(60题)1.某办公楼发电机房可以选择（）A.点型离子感烟火灾探测器B.点型光电感烟火灾探测器C.点型感温火灾探测器D.火焰探测器2.根据《大型群众性活动安全管理条例》（国务院令第505号），属于大型群众性活动安全管理应急遵循（）原则。
A.承办者负责，主办方监督的原则B.承办者负责，政府监管的原则C.安全第一，群众参与的原则D.预防为主，部门协同的原则3.下列关于防烟分区的说法，错误的是（）A.公共建筑工业建筑，室内空间净高不大于3m，该建筑内防烟分区的最大面积为500 m2，防烟分区的长边最长为24mB.公共建筑工业建筑，室内空间净高为3～6m，该建筑内防烟分区的最大面积为1000m2，防烟分区的长边最长为36mC.公共建筑工业建筑，室内空间净高大于6m，该建筑内防烟分区的最大面积为2000m2，防烟分区的长边最长为60m，但当净高大于6m且具有自然对流条件时，防烟分区的长边最长为75mD.公共建筑工业建筑中的走道宽度不大于2.5m时，其防烟分区的长边长度不应大于36m4.某消防技术服务机构对某大型商业综合体中汽车库开展消防安全评估，下列检查结果中，不符合《大型商业综合体消防安全管理规则（试行）》（应急消〔2019〕314号）的是（）。
A.汽车配电室消防应急照明系统配电柜上张贴“消防电源请勿动”B.汽车库出入口电动起降杆断电自动开启C.地下四层设置带有电源切断装置的电动汽车充电桩D.汽车库直通上部商场的电梯候梯厅的门采用乙级防火门5.下列储罐中，可采用液下喷射泡沫灭火系统保护的是（）。
A.储存甲醇的内浮顶储罐B.储存柴油的固定顶储罐C.储存丙醇的外浮顶储罐D.储存汽油的内浮顶储罐6.下列关于火灾探测区域的划分，错误的说法是（）A.探测区域应按独立房（套）间划分B.一个探测区域的面积不宜超过500㎡C.从主要出入口能看清其内部，且面积不超过1000㎡的房间，可划分为一个探测区域D.红外光束感烟火灾探测器的探测区域的长度不宜超过200m7.国家级信息中心计算机机房设置了全淹没方式的气体灭火系统，在灭火剂喷放前不应联动动作的设备是（）。
安徽省安庆市医院洁净室消防安全测试题九(含答案)
安徽省安庆市医院洁净室消防安全测试题九(含答案)学校:________ 班级:________ 姓名:________ 考号:________一、单选题(10题)1.我国将每年( ) 做为消防活动日。
A.1 月19 日B.11 月9 日C.1 月9 日2.烟头中心温度可达( ) ，它超过了棉麻、毛织物、纸张、家具等可燃物的燃点，若乱扔烟头接触到这些可燃物，容易引起燃烧，甚至酿成火灾。
A.100～200℃B.100～200℃C.700～800℃3.干粉ABC 类灭火器，压力表指针位于（）时安全可用。
A.红区B.绿区C.黄区D.以上都可以4.按照火灾分类标准，我国火灾分为( ) 。
A.特大火灾、重大火灾和一般火灾B.重大火灾、较大火灾和一般火灾C.特大火灾、重大火灾、较大火灾和一般火灾5.下列( )火灾不能用水扑灭?A.棉布、家具B.金属钾、钠C.木材、纸张6.单位或家庭维修中使用溶剂和油漆时除了杜绝一切火种，还应该注意( )。
A.湿度B.温度C.通风7.用灭火器进行灭火的最佳位置是( )。
A.下风位置B.上风或侧风位置C.离起火点10 米以上的位置D.离起火点10 米以下的位置8.燃烧是一种放热发光的( )反应。
A.物理B.化学C.生物9.香烟头的表面温度200~300℃，中心温度达（）。
A.300~400℃B.700~800℃C.900~1000℃10.以下对报警电话描述不正确的是( ) 。
A.119 报警电话是免费的B.发生火灾时任何人都可以无偿拨打119C.为了演练, 平时可以拨打119二、判断题(10题)11.电加热设备使用时必须有人员在场，离开时要切断电源。
( )A.正确B.错误12.凡是能引起可燃物着火或爆炸的热源统称为点火源。
（）A.正确B.错误13.配电箱内所用的保险丝应该越粗越好。
( )A.正确B.错误14.泡沫灭火器可用于带电灭火。
（）A.正确B.错误15.凡是能引起可燃物着火或爆炸的热源统称为点火源。
腔室火灾烟气向远距离房间的传播迁移
腔室火灾烟气向远距离房间的传播迁移
冯文兴;袁建新
【期刊名称】《消防科学与技术》
【年(卷),期】2008(027)011
【摘要】利用数值模拟方法研究了腔室火灾产生的烟气通过毗邻的走廊向远距离目标房间传播迁移的规律.结果表明,烟气到达走廊弯处远距离目标房间的时间接近或少于到达某些中间位置房间的时间,有些远距离目标房间中烟气的下降时间反而短.这就解释了遇难者大量死于远距离处的主要原因.
【总页数】3页(P790-792)
【作者】冯文兴;袁建新
【作者单位】中国石油管道研究中心,河北,廊坊,065000;天津市水利勘测设计院,天津,300204
【正文语种】中文
【中图分类】X913;TU24;TK121
【相关文献】
1.火灾烟气毒性成分向远距离走廊传播危害性分析 [J], 冯文兴;牛海霞;杨立中
2.火灾烟气组分向远距离处迁移速度的差异 [J], 李辉亮;杨立中
3.火灾中烟气毒性成分向远距离房间传播的实验研究 [J], 冯文兴;杨立中;叶俊麒
4.不同开口条件下的火灾烟气从狭长走廊向远端非火源房间迁移的实验研究 [J], 方廷勇;毛军;卢平
5.腔室火灾产生的烟气在毗邻走廊中的传播迁移 [J], 杨立中;冯文兴;方廷勇;范维澄
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小尺寸房间及走廊内烟气流动规律模拟研究
小尺寸房间及走廊内烟气流动规律模拟研究
赫永恒;刘震;李艳娜
【期刊名称】《消防科学与技术》
【年(卷),期】2012(031)003
【摘要】为研究房间-走廊内烟气流动规律,更直观准确地反映房间内发生火灾后烟气在房间及走廊中的流动状态,为人员疏散及救援提供技术指导,设计小尺寸房间及走廊条件下的烟气流动模型进行实验,并运用FDS火灾模拟软件对相同尺寸的房间及走廊模型烟气流动进行数值模拟.结果显示实验模拟与数值模拟的小尺寸房间及走廊烟气流动规律一致.根据实验及计算机模拟结果给出了火灾初期房间及走廊中人员疏散与自救的若干意见.
【总页数】4页(P247-250)
【作者】赫永恒;刘震;李艳娜
【作者单位】徐州市消防支队,江苏徐州221116;中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州221008;公安部天津消防研究所,天津300381
【正文语种】中文
【中图分类】X913.4;TK121
【相关文献】
1.建筑火灾烟气流动规律灾害模拟研究 [J], 刘晓静;张守峰;何伟平
2.地铁隧道电缆火灾烟气流动规律数值模拟研究 [J], 吴凤;鲁昆仑;肖旸
3.地铁车厢内部火灾烟气流动规律的数值模拟研究 [J], 丁厚成;戚文竟;朱志伟;杨
文静
4.火源位置对房间-走廊式结构下烟气危害性影响的实验研究 [J], 李晓;杨立中;武来喜;张甲雷
5.不同开口条件下的火灾烟气从狭长走廊向远端非火源房间迁移的实验研究 [J], 方廷勇;毛军;卢平
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建筑消防工程学习题解答2(1)
《建筑消防工程学》配套习题解答答案编写人员名单：李钰：绪论、第1章~第4章王春青：第7章、第8章胡鸿：第6章、第13章郑丹：第10章伍爱友：第9章孟娟：第5章张兰：第11章梅丹：第12章钟委：第14章0 绪论0.1《建规》的适用范围是什么？答：《建规》适用于下列新建、扩建和改建的建筑：（1）9层及9层以下的居住建筑（包括设置商业服务网点的居住建筑）.（2）建筑高度小于等于24.0m 的公共建筑。
（3）建筑高度大于24.0m 的单层公共建筑。
（4）地下、半地下建筑（包括建筑附属的地下室、半地下室）。
（5）厂房。
（6）仓库。
（7）甲、乙、丙类液体储罐（区）。
（8）可燃、助燃气体储罐（区）。
（9）可燃材料堆场。
（10）城市交通隧道。
注：①《建规》不适用于炸药厂房（仓库）、花炮厂房（仓库）的建筑防火设计。
②人民防空工程、石油和天然气工程、石油化工企业、火力发电厂与变电站等的建筑防火设计，当有专门的国家现行标准时，宜从其规定。
0.2《高规》的适用范围是什么？答：《高规》适用于下列新建、扩建和改建的高层建筑及其裙房：（1）十层及十层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）。
（2）建筑高度超过24m的公共建筑。
注：①《高规》不适用于单层主体建筑高度超过24m的体育馆、会堂、剧院等公共建筑以及高层建筑中的人民防空地下室。
②当高层建筑的建筑高度超过250m时，建筑设计采取的特殊的防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究、论证。
0.3 建筑高度与层数是如何计算的？答：1）建筑高度的计算建筑高度的计算：当为坡屋面时，应为建筑物室外设计地面到檐口的高度；当为平屋面（包括有女儿墙的平屋面）时，应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度；当同一座建筑物有多种屋面形式时，建筑物高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。
局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、水箱间，微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等，可不计入建筑物高度内。
2025年灭火救援专业士兵(中级)职业技能考试题库(含答案)
2025年灭火救援专业士兵（中级）职业技能考试题库（含答案）一、单选题1.当消防控制室采用建筑内已有的通风空调系统时，应在送风及回风管道穿过消防控制室隔墙处设置()A、火灾报警器B、烟雾报警器C、排风口D、防火阀正确答案：D2.不属于火灾烟气的危害（）。
A、火灾烟气的毒害性B、烟气抑制火灾蔓延C、火灾烟气的减光性D、火灾烟气的恐怖性正确答案：B3.氟利昂特性，错误的是（）。
A、无毒B、无味C、无燃烧爆炸危险D、低毒正确答案：D4.进入海啸灾害区域救援，首先是（），救护躲避在建筑内、高地等处的幸存人员，并及时给予救助或送往医院抢救。
（）A、搜寻遇难人员B、加固堤坝C、疏排水道D、堵截决口正确答案：A5.不能作为硝化棉灭火剂（）。
A、水B、泡沫C、二氧化碳D、干粉正确答案：D6.灭火救援指挥箱包括火灾、抢险救援、()三个基本功能A、预案制定B、预案修改C、预案上报D、信息查询正确答案：D7.下列哪一项气体泄露，一般不会发生爆炸？（）A、煤气B、氯气C、天然气D、氨气正确答案：B8.高温能损伤呼吸道，当火场温度达到（）时，能使人的血压迅速下降，导致循环系统衰竭。
A、49～50℃B、59～60℃C、39～40℃D、69-70℃正确答案：B9.多功能消防水枪主要适用于（）。
A、建筑火灾B、交通工具火灾C、小面积油类火灾以及可燃D、有毒气体等危险化学品泄漏正确答案：A10.在扑救高层建筑火灾中，疏散和救助遇险和遇难人员的基本顺序是（）。
A、先着火层、再着火上层、后着火下层B、先着火上层、再着火层、后着火下层C、先着火下层、再着火上层、后着火层D、先着火层、再着火下层、后着火上层正确答案：A11.当建筑物首层发生火灾，消防应急广播应进行（）广播。
A、着火层及相邻的上下层B、本层、二层及地下各层C、地下各层及首层D、起火的防火分区及其相邻的防火分区正确答案：B12.火灾报警控制运行方式处于()时,总线联动控制盘手动操作有效。
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第5卷第3期2006年9月热科学与技术Journal of Thermal Science and TechnologyVol.5No.3Sep.2006文章编号:1671-8097(2006)03-0257-05收稿日期:2005-12-20; 修回日期:2006-06-24.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50536030).作者简介:杨立中(1968-),男,湖南桃源人,教授,博士生导师.主要研究建筑火灾、紧急条件下人员疏散规律、事故灾害评估及预测等.腔室火灾产生的烟气在毗邻走廊中的传播迁移杨立中, 冯文兴, 方廷勇, 范维澄(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室,安徽合肥 230026)摘要:依据报道的“建筑-走廊”结构中的全尺寸实验数据,研究了腔室火灾产生的烟气在毗邻的走廊中传播迁移的规律。
利用数值模拟方法复现了此实验结果,并开展了进一步研究。
结果证明了烟气中的气体成分迁移的速度比烟气中的颗粒更快一些。
分析认为遇难者大量死于远距离处的主要原因是走廊中下层烟气是从远离火源处向近距离传播的。
此外,实验结论的基础上,通过数值模拟技术更为细致地揭示了上层烟气传播的路线。
关键词:烟气传播;毒性气体;疏散;数值模拟;全尺寸实验中图分类号:TK121文献标识码:A0 引 言火灾统计表明,大量的遇难者死于距离火源较远的位置,而不是火灾发生的房间[1-2]。
例如,1991年10月发生在美国弗吉尼亚州的一家护理院的火灾,死亡13人,其中11名死亡者的位置都在与起火房间连通着的走廊或者其他房间[2]。
由此可以判定,这种伤亡不是由热直接引起的,而主要是火灾逃生人员吸入了燃烧所产生的毒性气体而致死的。
近年来,对多腔室结构火灾及其烟气运动的研究在增多,主要涉及腔室之间、腔室与走廊等建筑结构。
美国的N IST 实验室进行了中等尺度的实验,研究了火灾烟气主要成分CO 的迁移过程[2]。
本文作者在以前的研究中[3-4],利用系统的小尺度实验,发现了在“房间-走廊”建筑结构中,距离火源腔室远处的走廊位置测量到了高浓度的CO,其浓度值甚至高于距离火源腔室较近处,这被认为是真实火灾中人员在远离火源处大量伤亡的可能的解释。
本文利用Kim 等学者开展的全尺寸实验[5],针对火灾烟气运动迁移的过程,进行了数据分析。
本文也用数值计算的方法,对此问题进行了模拟研究,以进一步求证此种情况下在远距离处造成人员大量伤亡的主要原因。
1 实验介绍Kim 等在如图1所示建筑结构中实施了全尺寸实验。
建筑结构由5个房间和1个长走廊组成。
走廊一侧有2个房间,其遵照ISO9705的标准房的大小,为 2.4m (长)× 3.6m (宽)× 2.4m (高);另一侧有3个房间,大小为2.4m(长)×2.4m(宽)×2.4m (高)。
建筑的墙内有3mm 厚的铁板。
房间与走廊、走廊向外界的门的大小都是0.8m(宽)×2.0m (高)。
实验的工况是:只有火源房间向走廊的门和走廊向外界的门开着,其余房间的门窗都关闭。
燃料为Kerosene 、PU 、不饱和PE 等的混合物,这被认为与实际建筑内不装修材料的燃烧比较相似。
如图1所示,Kim 等在走廊中心线上8个位置布置了测量点,每个位置设置上下两处测量点,低的是 1.5m (火灾中烟气对人员起作用的高度),高的是 2.1m 。
第一个测量点位置正对火源房间的门,从此沿着走廊方向每隔2.5m 一个。
测量的参数包括温度、CO 、CO 2、O 2浓度等,还安装了离子感烟探测器等。
DOI:10.13738/j.i ssn.1671-8097.2006.03.014图1 Kim 等的全尺寸实验示意图(单位:m )Fig.1 Schema tic diag ram o f tests by Soo -Young Kim ,et al (U nit :m )2 数值模拟方法为了验证和分析烟气的运动和分布情况,本文使用数值计算方法对Kim 等的实验进行了模拟。
模拟使用美国N IST 实验室开发的FDS :fire dynamics simulato r (Versio n 3.0)程序[6],该程序基于CFD 方法,能对不同火灾场景进行场模拟。
在火灾科学研究中,FDS 已经被广泛采用,进行相关的数值模拟研究和火灾安全工程评估。
本文将数值模拟结果与实验数据进行比较,以确定其在此类问题中的适用性,并进一步利用数值模拟方法研究相关现象和规律。
FDS 的设置中,本文采用与上述实验一致的构造和初始条件,如图2所示。
计算的网格数为160×40×20,每个网格的大小约为:0.125m ×0.12m ×0.12m 。
燃烧反应近似设置为Kero sene 火,按照t 2火增长,计算时间为300s。
图2 FDS 模拟中的场景设置Fig.2 Setting o f simula tio n in FDS softw ar epackag e3 实验结果与数值模拟结果3.1 烟气传播速度Kim 等在其实验中仔细测量了顶棚(2.1m )高度4和8两处的温度、CO 浓度变化的数据,同时记录了温度和CO 浓度开始出现变化的时间,见表1。
4和8两处检测到CO 浓度的时间分别少于测量到温度的时间,即64s <78s,101s <130s,利用其计算出烟气前锋温度传播的速度为0.19m /s,CO 的传播速度为0.27m /s 。
这说明,气体成分CO 比烟气中的颗粒的迁移速度快。
类似的结果,在本文作者开展的一个全尺寸实验中也观测到了。
这个实验[7]是在99.0m (长)×8.6m(宽)×2.65m (高)的长走廊中进行,结果证实,烟气中的颗粒与气体成分的运动迁移的速度并不同步一致,气体成分的运动的速度更快一些,在实验情况下,迁移47.0m 的距离,气体成分CO 平均提前了14s 左右到达。
本文作者认为,这是因为烟气中的颗粒的质量体积远大于气体成分,所以其受到的阻力也就大,从而减慢了颗粒运动迁移的速度,形成了滞后于气体成分到达的结果。
在Soo-Yo ung Kim 等进行的测试中,这一点又再一次获得了证明。
表1 温度和CO 浓度出现变化的时间Ta b.1 Da ta of temper atures and CO concentra tio ns到达4点的时间/s到达8点的时间/s传播速度/(m s -1)Kim 等实验数据温度781300.19CO 641010.27数值模拟数据温度48820.29CO44800.28FDS 模拟的结果也列于表1中,模拟的速度与实验比较相近,特别是CO 的传播速度,烟气前峰温度的传播速度则比实验值大很多。
数值模拟的温度和CO 浓度在两个点的响应时间都早于实验数据,这是因为模拟中采取了t 2火是较快的火发展和增长模型。
3.2 烟气传播路线Kim 等报道了2.1m 和1.5m 高度探测器的258热科学与技术第5卷 启动时间,按照时间顺序排列见表2。
由此,他们得到了烟气传播的路线,总结见图3(a )(b)。
数据显示,烟气在走廊的传播迁移过程并不是简单的由近而远,而是出现了分层和迂回等现象:在 2.1m 高度上,烟气传播呈现一个椭圆圈;在1.5m 高度上则是由远向近传播。
(a)H = 2.1m(b)H = 1.5m(c)H = 2.1m图3 烟气传播迁移路线图Fig.3 Smo ke mov ement sequence表2 烟气到达各点的时间顺序Ta b.2 Sequence of smo ke mo vem ent to samplingloca tion高度/m Kim 等的实验数据2.11→3→4→5→6→2→7→81.51→4→6→5→7→2→3 FDS 模拟的结果与实验基本一致,如图4、5所示,上层(2.1m)烟气运动出现了回旋结构。
在下层,烟气运动是由远距离处向近处运动的。
这个过程是,烟气沿着上层运动到走廊出口处,受到阻挡后转而向下运动,这使得烟气在距离火源房间远距离处迅速下降到 1.5m 以下,然后部分烟气向回流动,这与实验报道一样。
通过分析实验和模拟数据,本文作者认为图3(a)和图3(c)的流动方式都是可能的,取决于具体的流动强度和走廊的高度空间。
在较高空间处是图3(c)的流动方式,烟气同时从两边绕过第2点向前包抄,在第3点汇合之后沿着走廊向远处迁移,这可以从数值模拟的数据中获得证明(见图4);在较低空间处是图3(b)的流动方式,在高低之间的空间处则会是图3(a)的情况。
(a )30s(b)42s图4 模拟2.1m 高度上烟气的传播(俯视)Fig.4 Planfo rm o f smo ke mov ement sequence a theig ht of 2.1m in simula tion(a)72s(b)112s图5 模拟走廊中线面(y = 1.2m )上烟气的传播(侧视)Fig.5 Side elev ation o f smo ke mov ement at centerline of co r ridor in simula tio n259 第3期 杨立中等:腔室火灾产生的烟气在毗邻走廊中的传播迁移4 讨 论本文全尺寸实验和模拟的结果显示了火灾烟气在与火源房间毗邻的走廊中运动分布的规律。
以火灾安全工程的角度看,这个结果对火灾中人员疏散逃生过程能够起到至关重要的作用。
在此类火灾场景中,人员在发现火灾后一般通过走廊向距火源远处的安全出口疏散逃生。
在很多普通建筑物内,安全出口(或者楼梯)一般设计在走廊的两端。
为了防治或者限制火灾在整个建筑物内的蔓延,一般在走廊安全出口或者与楼梯交界处进行防火分区处理,阻拦烟气从进入走廊以外的建筑区域内。
本文所涉及的即为此类场景中。
研究表明,火灾烟气的运动能够通过上层沿着走廊以很快的速度传播到远距离处,如遇到防火分区建筑设计的阻挡,则会转到下层传播。
这就造成了对人员疏散逃生非常不利的两种情况:1)在远离火源处走廊末端高度较低的位置(特别是对人员有影响的高度范围:1.2～ 1.8m),烟气毒性成分的浓度反而会比近距离相应的位置要高,危险性也随之增加。
本文作者在以前开展的小尺度实验研究观测到了这种现象[3-4]。
2)烟气层下降的时间在远距离处比距火源近处的短,从表2中列出的实验中 1.5m 高度上烟气探测器的启动时间和图5(b)中可以获得证明。
这意味着,对处于走廊中向安全出口疏散逃生的人员来说,他正在逃往的方向是更为危险的位置,因为那里可能比他现在所处的位置存在更高浓度的毒性成分,而烟气层高度已经更早地下降到对人有影响的范围了。