某商场中庭空间火灾烟气控制数值模拟研究
发布时间：2022-02-19 11:26
随着建筑技术的飞速发展,建筑形式的也越来越多样化,其中大空间建筑尤其受到设计者的偏爱,中庭大空间建筑物的数量也在不断增加。中庭大空间建筑在发生火灾后,烟气扩散速度快、范围广,特别是开放式的中庭烟气还易扩散至相邻空间,对人员生命安全和财产损失造成威胁,因此对中庭空间火灾场景下的烟气控制研究至关重要。本文结合Gambit建模技术和Fluent对火灾烟气流场的模拟计算能力,研究某大型商场中庭空间的排烟方法。主要包括以下两个方面:（1）探讨中庭火灾场景下物理模型中补风口位置设计对烟气流动状态的影响。补风口在模拟过程中有两个重要的作用:一个是为可燃物提供氧化剂;另一个作用是消除排烟过程中室内形成的负压。本文针对火源位于中庭底面中心和火源位于中庭底面边墙两种情况,将补风口位置对烟气流动状态的影响性大小在竖直方向和水平方向上都做了对比研究,最终模拟的结果表明当两个补风口位置沿中庭底平面轴线对称设在中庭首层墙角处时,烟气层下降速度最快。因此考虑排烟时的最不利因素,模拟机械排烟时补风口位置设置在第一层墙角处。（2）根据大空间火灾场景下排烟量计算公式,选择合适的排烟机功率,对商场中庭空间在机械排烟状态下的...
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 大空间中庭建筑火灾特性
1.3 大空间中庭建筑火灾研究现状
1.3.1 国内研究状况
1.3.2 国外研究状况
1.4 本文研究内容及研究方法
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 研究的方法
1.5 本文研究技术路线
第二章 中庭结构火灾烟气蔓延基础理论
2.1 中庭结构分类
2.2 中庭火灾烟气研究的重要性
2.3 中庭火灾烟气研究方法
2.3.1 实验研究
2.3.2 数值模拟
2.4 本章小结
第三章 数值模拟本构模型分析与应用
3.1 火灾数值模拟的基础理论
3.1.1 火灾烟气流动的模型选择
3.1.2 湍流流动的基本控制方程组
3.1.3 湍流模型及数值模拟方法
3.2 CFD通用流程概述
3.2.1 CFD的解算流程
3.2.2 初始条件及边界条件的确定
3.2.3 网格的划分
3.2.4 控制方程的离散及其数值解法
3.3 Fluent软件的介绍及应用
3.3.1 Fluent软件简介
3.3.2 Fluent在火灾中的应用
3.4 本章小结
第四章 数值模拟的物理模型构建
4.1 工程概况
4.2 模型的建立
4.2.1 物理模型
4.2.2 火源处理
4.2.3 边界条件
4.2.4 网格划分
4.3 火灾场景设置
4.4 本章小结
第五章 数值模拟结果分析与讨论
5.1 火源位于中庭中部,补风口位置的影响
5.1.1 补风口位于第一层边墙中部
5.1.2 补风口位于第二层边墙中部
5.1.3 补风口位于第三层边墙中部
5.1.4 补风口位于第一层边墙墙角
5.2 火源位于中庭边墙,补风口位置的影响
5.2.1 补风口位于第一层边墙墙角
5.2.2 补风口位于第二层边墙墙角
5.2.3 补风口位于第三层边墙墙角
5.2.4 补风口位于第一层边墙中部
5.2.5 补风口位于第一层边墙远端墙角
5.3 中庭空间排烟方式对比
5.3.1 自然排烟数值模拟
5.3.2 机械排烟数值模拟
5.4 本章小结
第六章 本文结论与展望
6.1 本文主要结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型商场可用安全疏散时间不确定性探讨[J]. 杨海潮,王祎龙. 消防科学与技术. 2017(12)
[2]大空间建筑的防火分区设计方式研究[J]. 李刚. 科技创新导报. 2016(08)
[3]防火设计在大空间建筑中的重要性分析[J]. 赵立洲. 科技创新与应用. 2013(07)
[4]浅析大空间建筑的防火设计[J]. 王培成. 消防技术与产品信息. 2012(S1)
[5]火灾计算机模型的应用与发展[J]. 傅智敏. 消防科学与技术. 2012(01)
[6]关于细水雾实验研究的回顾(英文)[J]. W.K.Chow. 中国公共安全(学术版). 2005(02)
[7]中庭火灾烟气流动数值模拟[J]. 刘方,付祥钊,郑洁,廖曙江. 安全与环境学报. 2001(05)
[8]商业建筑火灾特点[J]. 王岚,罗健雄. 河南消防. 2001(09)
[9]大空间内火灾烟气充填研究[J]. 霍然,李元洲,金旭辉,范维澄. 燃烧科学与技术. 2001(03)
[10]Protein markers associated with fertility restoration in japonica rice（Oryza sativa L.）[J]. H Satoh,T Kumamaru,U S Sadar. Chinese Rice Research Newsletter. 2001(01)
博士论文
[1]大型商场火灾时人员疏散研究[D]. 吴凤.西安科技大学 2015
[2]地铁站火灾烟气流动特性及控制方法研究[D]. 钟委.中国科学技术大学 2007
[3]中庭火灾烟气流动与烟气控制研究[D]. 刘方.重庆大学 2002
硕士论文
[1]超瘦高中庭烟气自然蔓延研究[D]. 江佳颖.沈阳航空航天大学 2017
[2]性能化防火设计在大空间建筑中的应用研究[D]. 吴富于.华南理工大学 2016
[3]大型商场火灾中人员可用疏散时间TASET的研究[D]. 郭世昌.西安建筑科技大学 2016
[4]某大型批发商场火灾烟气运动控制及人员疏散数值试验研究[D]. 陆小杰.广西大学 2016
[5]基于实验与区域模型的受限空间多层电缆桥架火灾研究[D]. 吴天琦.中国科学技术大学 2016
[6]大型商业建筑消防设计相关法规及条文的研究及消防设计策略分析[D]. 梁敏英.华南理工大学 2013
[7]独立式商场建筑设计研究[D]. 周元.重庆大学 2010
[8]多层多室建筑火灾烟气流动区域模拟研究[D]. 邝宇幸.中南大学 2009
[9]大型商场火场模拟及结构危险性分析方法研究[D]. 韩小娟.同济大学 2008
[10]火灾高温下钢筋混凝土框架结构内力计算及耐火极限分析[D]. 邓济玉.湖南大学 2006
本文编号：3632813
【文章来源】：安徽建筑大学安徽省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 大空间中庭建筑火灾特性
1.3 大空间中庭建筑火灾研究现状
1.3.1 国内研究状况
1.3.2 国外研究状况
1.4 本文研究内容及研究方法
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 研究的方法
1.5 本文研究技术路线
第二章 中庭结构火灾烟气蔓延基础理论
2.1 中庭结构分类
2.2 中庭火灾烟气研究的重要性
2.3 中庭火灾烟气研究方法
2.3.1 实验研究
2.3.2 数值模拟
2.4 本章小结
第三章 数值模拟本构模型分析与应用
3.1 火灾数值模拟的基础理论
3.1.1 火灾烟气流动的模型选择
3.1.2 湍流流动的基本控制方程组
3.1.3 湍流模型及数值模拟方法
3.2 CFD通用流程概述
3.2.1 CFD的解算流程
3.2.2 初始条件及边界条件的确定
3.2.3 网格的划分
3.2.4 控制方程的离散及其数值解法
3.3 Fluent软件的介绍及应用
3.3.1 Fluent软件简介
3.3.2 Fluent在火灾中的应用
3.4 本章小结
第四章 数值模拟的物理模型构建
4.1 工程概况
4.2 模型的建立
4.2.1 物理模型
4.2.2 火源处理
4.2.3 边界条件
4.2.4 网格划分
4.3 火灾场景设置
4.4 本章小结
第五章 数值模拟结果分析与讨论
5.1 火源位于中庭中部,补风口位置的影响
5.1.1 补风口位于第一层边墙中部
5.1.2 补风口位于第二层边墙中部
5.1.3 补风口位于第三层边墙中部
5.1.4 补风口位于第一层边墙墙角
5.2 火源位于中庭边墙,补风口位置的影响
5.2.1 补风口位于第一层边墙墙角
5.2.2 补风口位于第二层边墙墙角
5.2.3 补风口位于第三层边墙墙角
5.2.4 补风口位于第一层边墙中部
5.2.5 补风口位于第一层边墙远端墙角
5.3 中庭空间排烟方式对比
5.3.1 自然排烟数值模拟
5.3.2 机械排烟数值模拟
5.4 本章小结
第六章 本文结论与展望
6.1 本文主要结论
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型商场可用安全疏散时间不确定性探讨[J]. 杨海潮,王祎龙. 消防科学与技术. 2017(12)
[2]大空间建筑的防火分区设计方式研究[J]. 李刚. 科技创新导报. 2016(08)
[3]防火设计在大空间建筑中的重要性分析[J]. 赵立洲. 科技创新与应用. 2013(07)
[4]浅析大空间建筑的防火设计[J]. 王培成. 消防技术与产品信息. 2012(S1)
[5]火灾计算机模型的应用与发展[J]. 傅智敏. 消防科学与技术. 2012(01)
[6]关于细水雾实验研究的回顾(英文)[J]. W.K.Chow. 中国公共安全(学术版). 2005(02)
[7]中庭火灾烟气流动数值模拟[J]. 刘方,付祥钊,郑洁,廖曙江. 安全与环境学报. 2001(05)
[8]商业建筑火灾特点[J]. 王岚,罗健雄. 河南消防. 2001(09)
[9]大空间内火灾烟气充填研究[J]. 霍然,李元洲,金旭辉,范维澄. 燃烧科学与技术. 2001(03)
[10]Protein markers associated with fertility restoration in japonica rice（Oryza sativa L.）[J]. H Satoh,T Kumamaru,U S Sadar. Chinese Rice Research Newsletter. 2001(01)
博士论文
[1]大型商场火灾时人员疏散研究[D]. 吴凤.西安科技大学 2015
[2]地铁站火灾烟气流动特性及控制方法研究[D]. 钟委.中国科学技术大学 2007
[3]中庭火灾烟气流动与烟气控制研究[D]. 刘方.重庆大学 2002
硕士论文
[1]超瘦高中庭烟气自然蔓延研究[D]. 江佳颖.沈阳航空航天大学 2017
[2]性能化防火设计在大空间建筑中的应用研究[D]. 吴富于.华南理工大学 2016
[3]大型商场火灾中人员可用疏散时间TASET的研究[D]. 郭世昌.西安建筑科技大学 2016
[4]某大型批发商场火灾烟气运动控制及人员疏散数值试验研究[D]. 陆小杰.广西大学 2016
[5]基于实验与区域模型的受限空间多层电缆桥架火灾研究[D]. 吴天琦.中国科学技术大学 2016
[6]大型商业建筑消防设计相关法规及条文的研究及消防设计策略分析[D]. 梁敏英.华南理工大学 2013
[7]独立式商场建筑设计研究[D]. 周元.重庆大学 2010
[8]多层多室建筑火灾烟气流动区域模拟研究[D]. 邝宇幸.中南大学 2009
[9]大型商场火场模拟及结构危险性分析方法研究[D]. 韩小娟.同济大学 2008
[10]火灾高温下钢筋混凝土框架结构内力计算及耐火极限分析[D]. 邓济玉.湖南大学 2006
本文编号：3632813
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