宿舍楼火灾烟流数值模拟及仿真实现

发布时间：2021-08-17 01:46

　　学生宿舍楼是学校的主要建筑物之一，也是学生聚集的主要场所，其内部人员相对集中，人流量大。宿舍楼内部可燃物种类繁多，火灾隐患随时存在，一旦发生火灾，高温有毒烟气会迅速沿着走廊和楼梯间向四周蔓延，严重影响人员的逃生，给学生的生命和财产安全带来巨大威胁。因此，非常有必要研究宿舍楼火灾烟流特性。首先，根据该宿舍楼的平面图建立了宿舍楼的物理模型；然后，设定了宿舍楼火灾场景（包括火源类型的选择、燃烧物的设置、热释放速率以及火灾增长因子的确定等）；最后运用火灾动力学专业软件FDS5，采用大涡模拟方法对哈尔滨工程大学某学生宿舍楼的火灾烟气蔓延特性做了比较全面的研究。本文的模拟可以分为两大块——房间火灾和走廊火灾。房间火灾又分为以下几种情况：（1）着火房间窗户是否开启（2）某个房间着火，其隔壁房间的门和窗在不同时刻打开。走廊火灾分为以下几种情况：（1）火源所在的楼层位置相同，火源水平位置不同，（2）火源所在的水平位置相同，但是楼层不同，（3）火源所在的水平位置和楼层相同，火源功率不同。对数值模拟结果的分析表明：（1）房间着火时，房间窗户不论开启还是关闭，房间内部的温度在150s都达到了100℃以上，烟气... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：119 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

计算输出模型图

0 150 300 450 600 750 9000510152025度/温℃时间/sB12_2B13_2B14_20 150 300 450 600 750 9000510152025度/温℃时间/sE12_3E13_3E14_3（g）五层距地板 1.2m （h）五层距地板 1.7m图 4.18 二层至五层侧走廊二距离地板 1.2m 和 1.7m 高处温度图楼梯间是火灾发生时候逃生人员的必经之地，因此有必要分析楼梯间的温度。侧楼梯一离着火房间最近，取侧楼梯一缓台中部（x=12m 处）的切面，温度场云图如图 4.19所示。

（a）算例一 （b）算例二图 4.20 不同时刻主楼梯温度场云图气还没有到达主楼梯，在 300s 时二层和三层的主楼梯间有温升但是上升幅度很小，600时主楼梯的温度场基本上到达了稳定状态，主楼梯的温度始终没有超过 25℃，不论是算例一还是算例二对人员都不构成威胁。侧楼梯二距离着火房间的位置比主楼梯更远，烟气损失的热量更多，对侧楼梯二的温度场不再进行分析。总的来说当房间着火时，房间窗户的启闭对房间温度场有很大影响，房间窗户开启时房间温度的振动频率比窗户关闭时要大，火源附近温度在窗户开启时比窗户关闭时要高，远火源处温度在窗户开启时比窗户关闭时低。不论房间窗户开启还是关闭，房间内部各处温度都超过了人体可以忍受的温度，房间内部人员在着火后 150s 内必须撤离，否将则对人员的生命构成严重威胁。对于走廊，所处的楼层越高，温度越低，走廊温度受火源辐射影响很小，温度普遍较低，都没有达到人体可以忍受的极限温度 65℃，走廊温度对人员不构成威胁。侧楼梯一局部温度超过 65℃，主楼梯和侧楼梯二的温度都没有


本文编号：3346808