地铁区间列车火灾烟气特性及控制策略的数值模拟

为了探究火灾发生后风机启动时间对地铁区间烟气控制的影响,现以内径为5.5m圆形盾构地铁区间隧道为研究对象,采用数值模拟方法研究不同火源功率(5、7.5、10 MW)下隧道内烟气的温度分布,分析了4种火灾工况下隧道顶部最高温度值以及出现位置,研究了风机延迟启动时间对隧道内烟气温度分布的影响。结果表明,隧道顶部最高温度随火源功率增大而增高;纵向通风风速会造成隧道顶部最高烟气温度区域向通风方向偏移,但随着火源功率增加,排烟风速的影响会逐渐减弱;延迟启动风机会破坏烟气层的稳定性,导致烟气沉降到列车的车厢位置,从而会影响乘客安全疏散。     

隧道火灾中火羽流特性的数值模拟

使用Fluent商业软件,对隧道火灾火羽流特性进行模拟分析,研究隧道坡度对火羽流的影响,与前人该方面数值模拟进行比较,证明了采用Fluent作为隧道火灾研究手段的可行性,为下一步研究工作做铺垫。     

暗挖地铁区间隧道施工过程计算分析

介绍北京地铁磁器口站至崇文门站区间的施工方法和支护手段,采用有限元方法对区间地铁隧道主体结构进行施工全过程数值模拟,以了解地铁区间隧道施工过程中的应力、位移变化,掌握施工过程中影响洞室稳定性的关键因素,采用相应技术措施以确保安全.     

基于FDS的地铁车站火灾数值模拟分析

地铁火灾监管在地铁安全运营管理过程中占据重要位置,地铁火灾的发生、发展机理与其它类型火灾相比有很大差异。以武汉市地铁2号线某四层分离岛式站点为研究对象,以FDS火灾模拟软件为技术手段,对该地铁站点发生火灾时的烟气蔓延过程、温度分布以及CO浓度分布规律进行数值模拟,通过对模拟结果的分析,研究上述分布规律对人员安全疏散的影响。实验研究表明,当该地铁站点发生火灾时,CO浓度和温度的变化与火源距离呈正相关,通过及时开启相应的火灾处理排烟风机系统以控制烟气蔓延,此时在风机影响区域的上风CO浓度、 温度偏低,下风侧偏高,其它区域的CO浓度、温度则变化不大。     

基坑开挖对既有地铁隧道影响数值研究

为研究基坑开挖对既有地铁隧道变形的影响,以武汉市中国新闻社中部新闻信息中心深基坑工程对周围既有武汉地铁2号线和5号线影响为项目依托（基坑项目侵入轨道交通2号线、5号线安全保护区之内）,采用数值模拟方法研究和评估基坑开挖对周围隧道变形的影响,为工程建设评估提供一定的参考。结果表明：项目基坑开挖会对既有区间隧道产生一定的影响。E=3Es(E=6Es)条件下,5号线隧道水平位移变化为2.21 mm(1.71 mm),竖直位移变化0.05 mm(0.05 mm),2号线隧道最大水平位移为3.98 mm(3.14 mm),竖直位移变化2.44 mm(1.92 mm)。在采取一定的工程措施之后,相关影响可以控制在可接受的范围之内。     

火灾调查的数值模拟研究

随着火灾科学研究的逐步深入以及计算机技术的飞速发展,计算机模拟成为火灾科学研究中的重要手段之一。通过数值模拟研究手段为火灾调查提供依据,拓展并创新火灾调查手段。     

火灾调查的数值模拟研究

随着火灾科学研究的逐步深入以及计算机技术的飞速发展,计算机模拟成为火灾科学研究中的重要手段之一。通过数值模拟研究手段为火灾调查提供依据,拓展并创新火灾调查手段。     

纵向通风下地铁疏散走道内烟气运动特性

以福州地铁四号线的一个地铁隧道区间为研究对象,利用FLUENT构建车头电气火灾的数值模型。重点分析了在阻塞比为0.38与0.55条件下火灾烟气的运动特征及对疏散人员的影响。模拟结果表明:在火源上游位置,在未开启通风和开启通风的条件下,高温烟气聚集在隧道顶部,随高度下降,烟气温度降低,建议设置离轨面高度较低的疏散走道以提供更大的安全空间。同时,在未开启通风,且火源释热率及火灾发展时间相同的情况下,高阻塞比隧道内的初始温度较高;开启纵向通风后,对流换热增强,降温快,高温烟气在火源上游沿隧道长度方向、高度方向的运动都能得到有效的控制,有利于人员疏散。最后,给出了纵向通风条件下的疏散方案及建议。     

地铁站台火灾时通风模式

以北京某地铁典型站台为研究对象,采用火灾动力学模拟软件FDS对站台中部起火和端部起火两种情况进行模拟,对热辐射、CO浓度、温度、能见度、烟层高度等值的变化进行了分析.结合现行地铁设计规范,得到站台中部起火时,“火源上方风机排烟,站台风机送风”方式;站台端部起火时,“A、C、E风机排烟,D风机送风”方式下,能确保在站台较大区域内烟气浓度值一定时间内较小,火场热释放速率、温度及CO含量等参数最优,提出了地铁在火灾工况下最优化通风方式.     

支持高层建筑火灾逃生训练的虚拟环境模型研究

为构建适用于高层建筑火灾逃生训练的虚拟环境,对其进行需求分析,研究了该虚拟环境的结构组成及层次关系.根据虚拟环境模型的特点,综合采用面向任务的建模和层次化建模等方法,提出了简化建模过程,减小模型数据量,降低建模难度的建模思路,为构建高层建筑火灾逃生虚拟训练系统提供了技术支持和理论指导.     

烟气性质对电除尘器气流分布影响的仿真研究

作者采用流体动力学仿真软件CFX对电除尘器内部含尘烟气的气流分布进行了数值仿真．分析了烟气性质对气流分布的影响。由于在模拟过程中考虑了烟气性质的影响．模拟结果更能反映电除尘器气流分布的实际情况。     

狭长受限空间火灾蔓延及烟气特性实验

狭长受限空间的火羽流及烟气层行为与常规建筑存在显著差异,其火源燃烧行为和烟气蔓延特性在热安全工程领域具有重要科学意义。开展研究性实验教学是实现消防工程专业培养目标的重要手段,为了提升实际教学效果,建立了融合“虚拟-实体、科研-教学、理论-实验”三位一体的实验教学方案。采用中尺寸实验平台进行火灾实验,按照实验设计、系统搭建、实验操作、教学结果来整体安排实体实验;通过Pyro Sim建立虚拟仿真场景、采用FDS进行模拟计算、通过场模拟图记录实验教学结果,使学生感知火灾发生发展的动态过程。通过实验展现了抽象理论知识的立体形态,有效地培养了学生的创新实践能力。     

浅析公路隧道火灾的特点及对策

本文通过对国内外公路隧道火灾的分析,归纳了公路隧道存在的五类隐患和公路隧道火灾的三大特点,并根据火灾特点提出了四方面的对策。     

基于蚁群优化算法的虚拟火灾逃生路径优化

为了解决在火灾逃生路径优化问题中一般传统优化算法不考虑优化对象本身特征,不能动态更新算法策略,导致路径优化有效性低的问题,通过Pyrosim软件动态模拟火灾情况并输出环境参数,选用智能优化算法中的蚁群优化算法。通过改进当量长度代替算法中的几何长度,改进目标函数,对信息素挥发系数R按火场环境进行动态更新。模拟仿真了火灾发展3个时期的路径优化,验证了该算法程序的有效性和收敛性,提高了路径优化的有效性。     

新建隧道上跨既有地铁隧道近接施工加固措施效果分析

为了确保新建隧道对近接既有隧道的施工安全性,依托北京新机场线上跨既有地铁10号线工程,对新建隧道的加固方案进行优化研究.通过有限差分数值软件,对新建隧道上半环注浆、新建隧道下半环注浆以及新建隧道全环注浆等3种加固措施进行数值模拟分析.研究表明:新建隧道上半环注浆仅能有效降低路面及既有结构的变形;下半环注浆仅能有效控制既有隧道的结构变形;全环注浆能有效地控制地表沉降及既有隧道结构的变形.研究内容可为新建隧道近接既有隧道施工的相关研究提供参考.     

浅埋偏压隧道开挖方案的分析研究

采用CRD法,对浅埋偏压公路隧道在不同开挖顺序下进行施工力学数值模拟.分析不同开挖顺序时的围岩位移、应力、初期支护的内力,并进行比较.数值结果表明:隧道开挖按照外侧上部-内侧上部-外侧下部-内测下部的顺序进行时,开挖过程应力、位移较小.边墙与仰拱交界处和拱顶均是施工中应重点关注的部位.     

火灾预警及辅助逃生门锁系统的设计

针对高层建筑因空间狭小、管线复杂及人员密集等因素导致的火灾救援难题,在现有火灾逃生装置研究基础上,设计并组装了一套基于WiFi通信技术和多传感器融合技术的火灾预警及逃生门锁系统.该系统选用STM32核心控制、ESP8266无线通信及MR628语音合成等模块进行硬件电路搭建.经实验测试模拟可知,该系统能够实现火灾预警及救援导航等功能,精度较高且效果显著,能够实现受困者在火灾来临时的自救或他救.     

人工蜂群算法在高层建筑火灾逃生中的应用研究

为了最大限度地减少突发灾难带来的损失,研究了人工蜂群算法在提高高层建筑火灾逃生疏散效率中的应用。根据人工蜂群算法的基本原理和特点,结合火灾时期被困人员的个体差异和从众行为,利用采蜜蜂、侦察蜂、观察蜂的行为将趋光趋众两个疏散模型参数化,建立了高层建筑火灾中人员疏散的人工蜂群模型。利用简单规则实现对突发紧急情况下复杂的人员疏散行为模拟,以更加方便、合理而有效地指导人员疏散、逃生。     

公路双连拱隧道围岩稳定性分析

依托某双连拱隧道工程,基于软件平台3D-σ,对实际工程中的开挖方法进行了施工过程数值模拟,并与实际监测结果进行了对比分析,得出了可用以指导施工的可信性结论.     

高校宿舍走廊宽度对火灾烟气流动性影响的数值模拟

利用FDS数值模拟软件,建立不同走廊宽度的三组全尺寸高校宿舍标准层模型,对其进行火灾动态模拟,主要测量了火灾过程中的烟气温度、CO浓度、能见度、烟气层的高度和烟气中CO₂浓度等参数,并对模拟结果进行了分析.结果表明：火灾发生后,烟气在短时间内开始聚集,迅速向走道两端开始蔓延,出现在走道两端烟气中各参数值高于中间区域的现象;不同走廊宽度对烟气层高、CO₂浓度的影响不大;在能见度和温度方面,走廊越宽,能见度越大,烟气温度越低;在CO浓度方面,在相同高度处,走廊越宽,CO浓度反而越大.综合这些因素,在新建宿舍时,建议走廊宽度选取为1.8m.