火灾科学杂志 北大期刊

火灾科学 2018年第04期杂志 文档列表

基于自动种子区域生长的火焰分割算法197-204

摘要：在存在壁面反射的低照度火灾环境中,传统的火焰分割算法如颜色分割、运动检测等,在进行火焰分割时造成过分割现象,分割的效果不理想,影响后续的火灾正确识别。针对上述问题,提出了一种基于自动种子区域生长(Automatic Seeded Region Growing,ASRG)的火焰分割算法。首先将从火灾视频中获取的火灾图像从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间,在Y通道中采用较大自适应阈值背景减法将火灾图像二值化,分别将可疑火焰像素点的横坐标和纵坐标按大小进行排序,取排序后的中间值作为种子点,再由原RGB火灾图像转换而成的灰度图像中,以该种子点进行区域生长,最后将区域生长后的火焰分割图像与采用较小自适应阈值背景减法得到的火焰分割图像进行交集处理,得到最终的火焰分割图像。实验表明ASRG算法在存在壁面反射的低照度火灾环境中,火焰分割效果好,有效解决了该环境下的火焰过分割问题,同时在其他火灾环境中也有较好的火焰分割效果。

振荡辐射下PMMA热解与着火过程研究205-212

摘要：采用正弦波变化振荡的辐射热流,对热厚PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)的热解和着火过程进行研究,同时采用数值模拟,对实验结果进行验证和补充。结果表明,表面温度和深度温度随着时间而增加,温度由于周期性的辐射而发生振荡,而振荡幅度随着深度的增加而衰减;表面温度与深度温度振荡存在时间延迟;着火时间随着热流振荡周期的增大而减小,主要由于平均热流密度随着周期增大而增大。

不同边沿高度油池火燃烧行为的实验和数值模拟研究213-221

摘要：采用实验和FDS数值模拟相结合的方法,探讨了边沿高度对油池火燃烧特性的影响。在实验部分,研究了燃烧速率和表观火焰高度随边沿高度的变化趋势,并分别分析了各个阶段的热反馈机制。在实验获得不同尺度、边沿高度正庚烷油池火燃烧速率的前提下,建立相应尺度的不同边沿高度油池火的Fire Dynamics Simulator(FDS)计算模型以针对火焰高度进行了数值模拟研究,分析了实际火焰高度、火焰下探高度随边沿高度的变化趋势,并提出了相关的无量纲拟合式。

外界风下机场航站楼自然排烟模式的数值模拟研究222-229

摘要：机场航站楼通常采用顶窗和多侧高侧窗作为自然排烟窗,当发生火灾时,其开窗模式对自然排烟效果有一定的影响。以某机场航站楼为例,考虑出发大厅顶窗及多侧高侧窗的启闭状态组合,设置7种开窗模式。通过FDS软件模拟,研究外界风下,开窗模式与火源功率对航站楼到达危险时间的影响。在只打开顶窗的模式下,到达危险时间t与火源功率Q均满足关系式:t=x0+A/(1+10^(bQ-c)),其中x0、b、c随着风速的增大而减小,A随着风速的增大而增大。考虑到人员安全疏散,航站楼出发大厅火源功率应控制在6MW以内。若火源功率大于6MW,当外界风速小于等于5m/s时,应采用打开所有高侧窗和顶窗的开窗模式;当外界风速大于5m/s时,烟气会倒灌进入航站楼,影响人员安全疏散,此时应采取关闭迎风侧高侧窗,打开顶窗和其他侧高侧窗的开窗模式。

超高层住宅楼的内天井尺寸对自然排烟影响的数值模拟研究230-235

摘要：火灾时超高层住宅楼的内天井会形成“烟囱效应”,烟气可能通过面向内天井的开启窗户进入四周住宅。利用FDS数值模拟的方法研究火源位置、火源功率和内天井的高度、长度对超高层住宅楼内天井自然排烟的影响。研究结果表明:火源位于内天井四周某住宅时,若住宅内喷淋系统有效,内天井四周其它住宅不会达到危险状态。火源位于内天井底部时,4.0MW的火灾可能会使内天井四周其它住宅受到火灾烟气影响,达到危险状态,此时内天井四周其它住宅到达危险时间与内天井高度满足二次增长函数,到达危险时间随高度的增加趋于稳定。内天井长度d存在临界值,d≤10m时到达危险时间与内天井长度满足二次增长函数;d>10m时到达危险时间接近稳定值。

电梯上行对加压前室的防烟效果影响236-240

摘要：为了确定火灾中电梯运行时的活塞效应对加压前室的影响,利用数值模拟方法,以一座10层的高层建筑电梯井及前室为例,模拟火灾中低速电梯运行对前室不同加压送风量产生的压力波动。加压送风量采用常用工程计算公式得出。模拟研究结果表明,电梯井处压力受加压送风量影响较明显,且在电梯上行运动时,轿厢周围及尾端的漩涡会对电梯经过层的前室压力带来一定的波动影响;对于研究的低速电梯,其运行时对前室的压力波动较小,在一定程度上不会对前室的加压防烟效果造成明显的影响。

基于模糊规则的社会力模型改进研究241-247

摘要：针对社会力模型人员作用范围系数进行优化,基于模糊规则改进模型中人员作用范围,使其成为受到疏散速度、疏散人员间距共同影响的动态参数,使模型中人员可通过自身模糊经验判断实际速度、人员交互距离状态来确定心理期望作用范围。仿真结果符合真实疏散特性,证明了人员作用范围系数受人员运动状态的动态影响,并提供参考模糊规则制定原则。

基于二氧化钛纳米管有序阵列的氢气探测248-253

摘要：基于气体传感器对H2的泄漏进行探测监控,可以有效预防和控制H2火灾爆炸事故的发生。通过阳极氧化法制备了高度有序的二氧化钛(TiO2)纳米管阵列并制成气体传感器元器件,研究其在空气气氛中对H2的气敏特性。通过粉末X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)表征手段研究了TiO2纳米管的相组成和微观结构。TiO2纳米管具有优异的气敏性能,可在200℃以上对H2进行有效探测,检测极限达到20ppm。325℃对1000ppmH2灵敏度为446,响应时间为2s,对H2选择性好。

建筑消防水系统灭火可靠性动态评估模型研究254-260

摘要：水位、水压、流量、阀门开启情况等运行状态参数是决定消防水灭火系统灭火可靠性的关键因素,基于对水灭火系统运行可靠性影响因素的研究,构建了用于评估灭火可靠性的贝叶斯网络推理模型。推理模型将影响系统灭火可靠性的因素分为给水设施可靠性、灭火系统管网供水可靠性、灭火设施启动可靠性、阀门开启状态等四个方面。网络结构图代表了监测因子与子系统可靠性的关联关系。节点变量状态值的分级方法和先验概率值参考了水灭火系统相关设计标准。根据监测因子对子系统可靠性的影响分别设置了各节点的条件概率表。应用表明,通过物联网技术实时监测灭火系统运行状态参数,将实时的状态参数信息输入到评估模型,可以实现动态评估系统灭火可靠性。