火灾科学杂志 北大期刊

火灾科学 2017年第02期杂志 文档列表

有障碍物半开口管道内氢气燃烧数值模拟研究61-67

摘要：基于有障碍物氢气燃烧实验装置进行数值模拟研究,采用Fluent软件分析了半开口管道内障碍物对氢气/空气燃烧特性的影响。结果表明：障碍物会促进实验管段内氢气火焰加速,随着障碍物阻塞率和数量的增加,火焰加速更快且燃烧压力峰值更大;在相同阻塞率下,障碍物形状对氢气火焰速度和燃烧压力峰值的影响很小;燃烧压力随障碍物间距的增大先增大后减小,障碍物间距为3倍管道内径时产生的燃烧压力峰值最大。

DMMP对二甲醚层流预混火焰的影响研究68-78

摘要：二甲醚（DME）作为可再生的清洁燃料,因为其优越的性能而越来越受关注,但与此同时其燃烧的安全性却容易被忽视。自蒙特利尔议定书以后,含磷化合物成为抑制碳氢化合物火焰最理想的卤代烷替代物,选取甲基磷酸二甲酯（DMMP）应用于二甲醚火焰,基于分层结构首次构筑了DME/DMMP详细化学反应机理。通过模拟研究发现,DMMP对DME层流预混火焰表现出与碳氢火焰同样明显的抑制作用。进一步进行火焰抑制机理分析,结果显示DMMP对DME层流火焰的抑制主要是因为PO_2和HOPO的循环反应促进了H和OH重组,同时得出DMMP对DME富燃火焰抑制更有效的结论。

不同压力环境下不透明非碳化ABS材料的热解温度模型研究79-86

摘要：在不同热流强度下,利用智能步进低压实验仓对不透明非碳化聚合物材料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）在不同压力情况下的热解过程中的表面及背面温度进行了实时测量,建立了表面吸收一维热解模型,预测了ABS在不同外界热流密度下,不同压力环境下表面温度及背面温度随时间的变化;并将实验测量值与模型模拟值进行对比。结果表明,非碳化聚合物的表面吸收一维热解模型在高热流密度下对温度的预测情况优于在低热流密度下对温度的预测结果,总体来说,模拟计算结果与实验测量值较为一致。

矩形喷口射流火火焰轴向温度研究87-92

摘要：随着我国能源结构低碳化的发展,天然气产业在我国得到进一步升级。在利用高压管道进行输运的过程中,因泄漏而引发的天然气火灾爆炸事故时有发生。实验以甲烷为燃料,研究不同开口特征下（长宽比n=1,2.25,4,9,16）矩形火源火焰中心轴线的温度分布。研究表明,火焰温度随热电偶相对位置的变化呈现出三段分布的规律。通过引入虚点源Z_0对经典羽流模型进行修正,发现不同长宽比下无量纲虚点源与火焰佛罗德数Fr_f呈现一定的函数关系,且无量纲温度在高度方向上仍呈现三段式分布。

带肋薄壁方钢管混凝土柱温度场试验研究与分析93-99

摘要：为研究带肋薄壁钢管混凝土柱在火灾下的温度分布,进行3根足尺带肋薄壁方钢管混凝土柱升温试验。建立方钢管混凝土柱温度场有限元模型,模型计算结果与实验结果符合较好。利用模型分析了典型的温度场分布规律,并研究了各参数对构件温度场的影响规律。结果表明：构件截面温度场在四面受火状态下呈双轴对称分布,且角部温度较高。加劲肋对构件温度场的影响仅限于焊接点附近,加劲肋间距和含钢率对构件整体温度场影响微小;截面边长、受火时间和受火方式是影响构件温度场的主要因素。

火灾下圆钢管约束钢筋混凝土短柱轴压性能分析100-106

摘要：利用ABAQUS软件建立了火灾下圆钢管约束钢筋混凝土轴压短柱非线性有限元模型,在确定混凝土和钢材的本构基础上,对其火灾下轴压性能进行了数值计算,并与已有相关试验数据进行了对比验证。分析了环境温度、混凝土强度、钢管屈服强度、截面尺寸、含钢率等参数对火灾下轴压性能的影响规律。结果表明：火灾下各试件核心混凝土纵向应力发展规律较为相似,且应力分布趋向均匀;环境温度对试件轴压刚度的影响大于极限承载力,材料强度对极限承载力的影响较大,增大钢管含钢率可一定程度提高试件轴压刚度;提出了火灾下此类试件极限承载力和轴压刚度的简化计算公式,可为工程实际应用提供参考。

火灾场景中细水雾幕对玻璃保护效果实验研究107-113

摘要：在火灾环境中,玻璃极易受到过量热流的影响而发生破裂,从而增加火灾房间的通风,导致火势急剧增长,甚至跨区域蔓延。研究防止玻璃在火灾条件下破裂与脱落技术手段对火灾防控具有重要意义。基于此,提出了一种采用细水雾幕阻隔火焰热辐射保护玻璃的方法。实验通过改变细水雾幕工作压力及其在火灾不同阶段的启动,并与传统水膜法进行对比,研究各工况下的保护效果。结果发现火源与保护装置同时启动,细水雾幕与水膜都可以将玻璃首次破裂时间延长。流量为0.38 L/min时,在细水雾幕保护下玻璃首次破裂时间比水膜保护下延长361 s。细水雾幕工作压力越大,保护效果越好,但当压力超过1.0 MPa持续提高细水雾幕压力,保护效果变化不明显。当延迟到玻璃表面温度达到90℃时,启动这两种保护装置,细水雾幕对窗玻璃保护效果不受影响,但水膜法玻璃首次破裂时间会缩短。

堆放参数对瑞安矿煤堆自燃风速的影响114-121

摘要：为确定瑞安矿煤堆自燃的环境风速,提高煤堆自燃的预判能力,使用COMSOL Multiphysics 5.0数值仿真软件,开展了5个不同尺寸分别在孔隙率0.2~0.6和环境风速0.05 m/s~13 m/s条件下堆放180 d的自热-自燃过程数值模拟。结果表明,煤堆自燃风速范围因孔隙率和堆放参数不同而异,孔隙率越小煤堆的自燃风速范围越宽,且最小、最易、最大自燃风速与孔隙率之间具有幂函数关系;影响煤堆最小、最易、最大自燃风速显著的参数分别为顶宽、底宽、高度、角度和孔隙率、孔隙率、高度和孔隙率,并构建了三个自燃风速的合理解算方程。

石油化工企业火气系统安全性评估方法122-126

摘要：火气系统属于减缓层内的安全仪表系统,在减轻事故后果方面起到非常重要的作用。针对传统火气系统只满足功能需求设计的不足,提出与风险分析相结合的火气系统设计新理念,以具体案例分析场景危险性,通过覆盖率、可用性、有效性等参数,定量场景的潜在生命损失,以风险降低为目的,量化计算事故后果和频率,评估火气系统的有效性。

征稿简则F0003-F0003

摘要：1．《火灾科学》是火灾过程及其防治领域的国际性学术刊物，它的任务是反映该领域的最新科研成果，促进国内外学术交流。读者对象是国内外科技、教育和管理工作者。