巷道截面突变对烟气蔓延的影响数值模拟

发布时间：2024-12-07 04:50

　　 为了研究矿井巷道截面突变对烟气蔓延过程中烟气蔓延至进风口、出风口的时间以及温度的影响,基于Pyrosim火灾模拟软件建立不同巷道倾角、巷道突变段长度以及不同巷道突变位置的数值模型,并在不同空间位置设置能见度、温度、烟气蔓延测点。模拟结果表明:随着巷道倾角增加巷道突变对烟气蔓延的抑制作用降低;火源强度越高,巷道突变对烟气蔓延至进风口时间的抑制率提高;而对烟气蔓延至出风口时间的抑制率降低。巷道截面突变段长为10 m且距离火源50 m时,巷道截面突变对烟气蔓延的影响最大。

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【部分图文】：

图1 矿井巷道数值模型尺寸

选取某煤矿局部巷道作为模拟对象，建立数值模型且模型分为2种类型，第1种巷道截面保持不变；第2种距离着火点50m处巷道突变，矿井巷道数值模型尺寸如图1。其中正常巷道截面的宽×高为5m×5m，巷道突变的宽×高为5m×3m；模拟时间为350s。通风方式分为下行通风和上行通风....

图2 巷道烟气蔓延重力加速度力学分解示意图

FDS火灾模拟软件的网络尺寸受火灾特征直径D*影响[12]。为了使模拟结果能够反映实际情况，根据式（1）计算火灾特征直径D*，并结合网格尺寸d=0.1D*和d=0.2D*将1.5MW和2.0MW所采用的网格分别划分为0.5m×0.5m×0.5m和0.8m×0.8....

图3 Q=2 MW,v=0.5 m/s工况下，烟气蔓延情况图

由表2可知，在相同的火源强度和风速下，随着倾角增加烟气蔓延至出口的时间呈线性下降趋势。巷道突变条件下巷道倾角为0°时，烟气蔓延至距离火源62.5m处到达火源上游的蔓延最大距离，在Q=2MW,v=0.5m/s工况下烟气蔓延情况图如图3；而在无巷道突变工况下，烟气在253.77....

图4 不同火源强度对巷道突变工况下烟气蔓延的影响

由图4可以看出，相同通风风速和巷道倾角情况下，当火源强度Q=1.5MW时，出口与入口烟气蔓延时间的抑制率分别为7.72%和54.00%;Q=2MW时，出口与入口烟气蔓延时间的抑制率分别为2.69%和74.94%。巷道倾角为30°时，随着火源强度的增加，巷道突变对烟气蔓延进风口....

本文编号：4014831