火灾科学杂志 北大期刊

火灾科学 2019年第01期杂志 文档列表

火焰撞击受限顶棚条件下顶棚最高温度数值模拟研究1-10

摘要：顶棚下方最高温度是隧道火灾发展蔓延时的重要参数。针对火焰撞击顶棚并受到顶棚侧墙限制的强羽流驱动的顶棚射流,利用FDS模拟了18种缩尺寸隧道火灾工况,研究了顶棚下方最高温度随着火源功率、火源与顶棚距离的变化规律。结果表明:火焰撞击区域附近顶棚下方温度随着火源功率的增大而降低,随火源与顶棚距离的增大而升高;相反,在远离火源区域顶棚下方的温度随火源功率增大而升高,随火源与顶棚距离增大而降低;同时,通过分析隧道中心面上顶棚下方温度分布规律,提出了火焰撞击受限顶棚时顶棚下方最高温升的预测模型,研究结果能为实际的隧道消防提供一些参考。

高层建筑利用竖井排烟的全尺寸实验研究11-19

摘要：通过开展全尺寸实验,对不同竖井高度、火源功率下,室内、补风口、竖井的温度变化,以及补风口、竖井内速度变化进行分析研究。结果表明:竖井内温升随距离竖井底部距离增加呈指数规律衰减,竖井内排烟速度随距离竖井底部距离增加逐渐减小。火源功率一定时,竖井高度增加,烟囱效应增强,控烟效果变好,当竖井高度由2.8m增加至5.6m时烟囱效应增加最显著;火源功率增大,烟囱效应也增强,但室内热压力的增大不利于补风口控烟,需适当提高排烟竖井高度或减小补风口面积。

氧化铁粒径对固体推进剂火焰特征参数影响的试验研究20-27

摘要：针对5-氨基四氮唑/硝酸锶固体推进剂在实际应用中存在的推进剂火焰偏大、容易在灭火装置喷口处形成外喷火焰的问题,选用了微米氧化铁和纳米氧化铁作为催化剂,分别从火焰形态、质量损失速率、热释放速率、无量纲火焰高度模型几个角度开展研究,对比了两种不同粒径的氧化铁对5-氨基四氮唑/硝酸锶固体推进剂燃烧火焰的优化效果。根据燃烧试验结果,发现不论是富氧燃烧还是贫氧燃烧,在降低推进剂燃烧时的火焰高度方面,微米氧化铁均明显优于纳米氧化铁;在提高质量损失速率方面,微米氧化铁的加速效果也要优于纳米氧化铁。基于传统的液态燃料油池火发展的火焰高度预测模型,将无量纲火焰高度与热释放速率的分析关系应用到固体推进剂燃烧领域,考虑使用无量纲火焰高度的分析方法,对固体推进剂燃烧过程中的火焰高度进行预测,建立了5-氨基四氮唑/硝酸锶固体推进剂的无量纲火焰高度模型,发现不含氧化铁和含有氧化铁的5-氨基四氮唑/硝酸锶固体推进剂燃烧时的火焰高度与热释放速率的n次方成正比,该无量纲拟合可以对固体推进剂火焰高度进行预测。最终,得出了微米氧化铁比纳米氧化铁更适合作为催化剂被用于5-氨基四氮唑/硝酸锶推进剂中,有利于提高固体推进式灭火装置的灭火效果。

细水雾在城市地下综合管廊内灭火特性的数值模拟研究28-34

摘要：近年来,综合管廊逐渐成为城市建设热点,选择合理的灭火系统有利于保障消防安全,但相应的规范中未明确具体的设置参数。因此以某城市综合管廊为研究对象,采用FDS数值模拟软件,研究了管廊通风、雾滴粒径、喷雾流量等因素对细水雾灭火特性的影响,研究结果表明:将细水雾灭火系统与通风系统联动关闭通风可以提升细水雾的灭火效果;在此研究条件下,平均粒径为300μm、喷雾流量为13L/min的细水雾灭火效果较优。

细水雾抑制隧道甲醇火灾的全尺寸实验研究35-41

摘要：针对难以迅速扑灭的隧道甲醇火灾场景,在截面积9.14m2,长38m的全尺寸隧道内开展了一系列实验,研究了不同通风条件下多喷头细水雾系统对隧道甲醇火灾的抑制作用。通过分析火源周围温度分布、火源下风向隧道温度分布及隧道能见度等参数,综合评估了通风条件下细水雾系统抑制隧道火灾的效果。结果表明:纵向通风降低隧道温度的同时易引起人眼高度处温度升高;细水雾能迅速控制火灾发展并有效降低隧道温度,但细水雾雾滴的扩散与沉降易造成隧道能见度的下降。在本文条件下,风速为4.98m/s的纵向通风和10MPa压力下的6喷头细水雾系统共同作用能够有效降低火源周围温度和隧道温度,并显著提高隧道能见度。

一种改进的模拟水灭火过程对抗式交互模型42-48

摘要：针对虚拟火灾和燃气真火模拟训练系统中的灭火过程交互模型,研究了改进型对抗式系统动力学特性模型,并完成符号求解。讨论并提出了消防员行为、火场外部特征等要素变化条件下的模型架构,给出了连续时间区间的模拟灭火交互模型序列构成形式。分析了交互过程控制参数特性、功能和物理意义,对灭火过程的简化模拟方法进行了完整描述。运用模型编制了消防水灭火典型过程的参数化交互控制时序规律,给出了灭火过程交互模型实际应用的基本方法和步骤。

基于PCA-BP神经网络的多股铜导线熔痕定量金相识别方法研究49-59

摘要：为实现火灾现场中多股铜导线熔痕的自动识别,采用主成分分析(PCA)和反向传播(BP)神经网络算法对四种多股铜导线熔痕(一次短路熔痕、二次短路熔痕、过负荷熔痕和火烧熔痕)的金相组织进行了识别研究。利用Image-ProPlus6.0和Axio-Imaging软件获取每种熔痕30组17维金相组织参数数据,采用PCA对四种熔痕共120组数据降维,获得前6个主成分得分矩阵,建立具有6个输入层节点,10个隐层节点和4个输出节点的神经网络模式识别模型。随机抽取每种熔痕的20组样品的主成分得分矩阵作为训练集,将每种熔痕的剩余10组主成分得分为测试数据,输入最终训练完成的模型进行识别,其识别准确率达到92.5%。实验结果表明采用PCA+BP神经网络的算法,可以较好地实现多股铜导线熔痕识别,为火灾物证鉴定工作提供了有力的工具。

基于MTBF的光电感烟探测器可靠性研究60-68

摘要：针对火灾探测报警系统重要组成模块—光电感烟探测器-报警控制器,根据其在实际使用过程中的不完全故障数据,改良了前人对该问题的传统研究方法,并提出了分段定时截尾可靠性参数模型。该模型主要考虑火灾探测报警系统控制器工作时序性和故障处理时间的影响,采用自主提出的原始故障数据筛选统计方法,分别求得光电感烟模块的首次使用寿命与平均故障间隔时间的参数估计。该方法能够减少火灾探测报警系统初始使用寿命过长而产生的平均故障间隔时间的估计偏差,对于火灾探测报警系统整体使用寿命的估计和维修管理有着重要意义。同时基于序贯思想的动态截尾也克服了定时截尾模型无法准确判断试验停止时间的不足,在保证参数较为精确的前提下最大限度地节省时间和资源。