利用Pyrosim对某高架仓库火势蔓延和烟气变化的数值模拟
发布时间：2021-07-02 08:32
自第一座高架仓库于1950年在美国建成以来,这种存储模式便因高效快捷而迅速普及。而高密度立体存储可燃物也构成了不容忽视的火灾风险。对于火灾频发问题,国内外学者通过试验和模拟,研究了火灾发展规律和各类防火措施。本文对某合资公司厂房仓储区进行了简述,该仓储区在使用过程中逐步采用了高度达到6.8m的高位货架,面临GB50016定义的高架仓库的实质风险。同时,国外保险公司基于NFPA规范提出了增加喷淋系统的建议。本文通过模拟,对该仓库的火灾风险进行量化,为合资公司管理层进行投资决策提供依据。本文介绍了模拟研究的内容和采用的技术路线。对Pyrosim软件的使用方法和原理进行描述。针对主要目标物体进行,以设计图纸为基础建立了仓库模型。同时考虑到计算的可行性,对模型进行了适当优化。通过查询规范和相关技术资料,选取了合理的测量指标:HRR热释放速率、温度、CO、烟尘浓度、能见度和烟气层高。模拟选取了三种工况:无排烟无喷淋、仅排烟、仅喷淋。每个工况对三个测点进行测量,构成了九种情况进行对比。利用smokeview查看输出结果。同时,在喷淋系统的启用方面,对比了其他因素的影响:一是有无排烟系统,二是RTI...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热释放速率举例
21第三章仓库建筑火灾模型3.1模型建立仓库长度54m，宽度27m，面积1458㎡，高度9m，库内有7m高货架8排，货架上存放木制托盘，托盘上存放瓦楞纸箱。仓库北侧有三个卷帘门，卷帘门高4m,宽5m,西南侧和南侧各有安全出口一个，安全出口高2.75m，宽2m.东侧三个防火卷帘门为常闭状态，模型建立时视为墙壁。西侧墙上有四扇高4m，宽1m的侧窗，由于常开进行通风，在模型中作为开口表面。图3-1仓库平面图
22图3-2模型示意图及起火点3.2火源的设置模型设置的起火点如图3-2所示，基于火灾最不利点原则，选取了仓库中心位置为起火点。原因如下：1）为便于存储，该仓库内货物布置由系统派位。在仓库中心部位存储的是货物包装物，相对更加易燃。2）该仓库长54米，宽27米，在靠外墙环状布置有室内消火栓和灭火器，所以起火后中心位置是最不利于扑救的。3）仓库净高9米，所以火灾报警响应时间相对较长，选定的起火点处一般无人操作，不利于及早发现初期火灾，所以风险性更高，起火后相比其他地点较难发现，且容易造成火灾蔓延。起火点设为工作的叉车电池自然起火，定义为超快速的池火，火灾增长系数为0.178，火灾热释放速率取1000kw/㎡。货架为钢材，货架上的主要可燃物是木制托盘和瓦楞纸箱及部分塑料包装材料。它们在模型中定义为多层表面，钢材质量占比0.5，木材质量占比0.4，塑料质量占比0.1。火灾增长因子取值大小影响着火势的发展速度，生活中常见物品的燃烧分为四类，分别是：极快速、快速、中速和慢速。对应的常用材料以及参数如表3-1所示。本例
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型地下空间水喷淋流量变化火灾模拟[J]. 李贤斌,濮凡,高郭平,张少刚,焦宇. 消防科学与技术. 2019(10)
[2]基于FDS的基础模型火灾模拟研究[J]. 付毅刚,董海荣. 建筑技术. 2019(03)
[3]港口仓库火灾模拟分析研究[J]. 马晨霞,陈日辉,兰林,周立云. 中国水运(下半月). 2018(09)
[4]早期抑制快速响应喷头（ESFR）系统设计注意事项[J]. 胡建超,刘御. 工程建设与设计. 2018(09)
[5]基于PyroSim模拟的大跨度、大空间仓库火灾扑救技战术研究[J]. 李驰原. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2018(01)
[6]关于消防水泵设计中国标与NFPA的浅析[J]. 陈加林. 中国住宅设施. 2018(01)
[7]高架仓库防火设计存在的问题和策略[J]. 王文凯. 四川水泥. 2017(09)
[8]大型物流仓库自然排烟优化设计研究[J]. 沈智伟. 武警学院学报. 2017(06)
[9]基于NFPA的高堆仓库自动喷淋消防系统设计[J]. 张静,张平. 水泥技术. 2017(01)
[10]对美国NFPA标准化工作的研究[J]. 刘春青,鲁逸丹. 标准科学. 2017(01)
博士论文
[1]机械排烟与水喷淋作用下大空间仓室火灾及烟气特性研究[D]. 游宇航.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]防火分区和喷淋对封闭大空间建筑火灾影响的数值模拟研究[D]. 冯兆琦.山东科技大学 2017
[2]面向室内火灾模拟分析的三维场景建模方法研究[D]. 成静.江西理工大学 2016
[3]高架仓库灭火系统实体火灾实验和数值模拟研究[D]. 刘宇芳.中国科学技术大学 2015
[4]仓库自动喷水灭火系统的应用研究[D]. 李雪飞.天津大学 2014
[5]基于FDS的水喷淋热辐射防护效用研究[D]. 谭科峰.中国石油大学 2011
[6]基于软件FDS的建筑火灾模拟研究[D]. 谭斌.南华大学 2010
[7]典型纺织品厂房高架仓库消防设计与施工研究[D]. 徐和胜.同济大学 2008
[8]地下大空间建筑火灾烟气运移的计算机模拟[D]. 杨光.沈阳航空工业学院 2006
[9]ESFR自动喷水灭火系统的研究[D]. 宋波.天津大学 2003
本文编号：3260125
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热释放速率举例
21第三章仓库建筑火灾模型3.1模型建立仓库长度54m，宽度27m，面积1458㎡，高度9m，库内有7m高货架8排，货架上存放木制托盘，托盘上存放瓦楞纸箱。仓库北侧有三个卷帘门，卷帘门高4m,宽5m,西南侧和南侧各有安全出口一个，安全出口高2.75m，宽2m.东侧三个防火卷帘门为常闭状态，模型建立时视为墙壁。西侧墙上有四扇高4m，宽1m的侧窗，由于常开进行通风，在模型中作为开口表面。图3-1仓库平面图
22图3-2模型示意图及起火点3.2火源的设置模型设置的起火点如图3-2所示，基于火灾最不利点原则，选取了仓库中心位置为起火点。原因如下：1）为便于存储，该仓库内货物布置由系统派位。在仓库中心部位存储的是货物包装物，相对更加易燃。2）该仓库长54米，宽27米，在靠外墙环状布置有室内消火栓和灭火器，所以起火后中心位置是最不利于扑救的。3）仓库净高9米，所以火灾报警响应时间相对较长，选定的起火点处一般无人操作，不利于及早发现初期火灾，所以风险性更高，起火后相比其他地点较难发现，且容易造成火灾蔓延。起火点设为工作的叉车电池自然起火，定义为超快速的池火，火灾增长系数为0.178，火灾热释放速率取1000kw/㎡。货架为钢材，货架上的主要可燃物是木制托盘和瓦楞纸箱及部分塑料包装材料。它们在模型中定义为多层表面，钢材质量占比0.5，木材质量占比0.4，塑料质量占比0.1。火灾增长因子取值大小影响着火势的发展速度，生活中常见物品的燃烧分为四类，分别是：极快速、快速、中速和慢速。对应的常用材料以及参数如表3-1所示。本例
【参考文献】：
期刊论文
[1]大型地下空间水喷淋流量变化火灾模拟[J]. 李贤斌,濮凡,高郭平,张少刚,焦宇. 消防科学与技术. 2019(10)
[2]基于FDS的基础模型火灾模拟研究[J]. 付毅刚,董海荣. 建筑技术. 2019(03)
[3]港口仓库火灾模拟分析研究[J]. 马晨霞,陈日辉,兰林,周立云. 中国水运(下半月). 2018(09)
[4]早期抑制快速响应喷头（ESFR）系统设计注意事项[J]. 胡建超,刘御. 工程建设与设计. 2018(09)
[5]基于PyroSim模拟的大跨度、大空间仓库火灾扑救技战术研究[J]. 李驰原. 武汉理工大学学报(信息与管理工程版). 2018(01)
[6]关于消防水泵设计中国标与NFPA的浅析[J]. 陈加林. 中国住宅设施. 2018(01)
[7]高架仓库防火设计存在的问题和策略[J]. 王文凯. 四川水泥. 2017(09)
[8]大型物流仓库自然排烟优化设计研究[J]. 沈智伟. 武警学院学报. 2017(06)
[9]基于NFPA的高堆仓库自动喷淋消防系统设计[J]. 张静,张平. 水泥技术. 2017(01)
[10]对美国NFPA标准化工作的研究[J]. 刘春青,鲁逸丹. 标准科学. 2017(01)
博士论文
[1]机械排烟与水喷淋作用下大空间仓室火灾及烟气特性研究[D]. 游宇航.中国科学技术大学 2007
硕士论文
[1]防火分区和喷淋对封闭大空间建筑火灾影响的数值模拟研究[D]. 冯兆琦.山东科技大学 2017
[2]面向室内火灾模拟分析的三维场景建模方法研究[D]. 成静.江西理工大学 2016
[3]高架仓库灭火系统实体火灾实验和数值模拟研究[D]. 刘宇芳.中国科学技术大学 2015
[4]仓库自动喷水灭火系统的应用研究[D]. 李雪飞.天津大学 2014
[5]基于FDS的水喷淋热辐射防护效用研究[D]. 谭科峰.中国石油大学 2011
[6]基于软件FDS的建筑火灾模拟研究[D]. 谭斌.南华大学 2010
[7]典型纺织品厂房高架仓库消防设计与施工研究[D]. 徐和胜.同济大学 2008
[8]地下大空间建筑火灾烟气运移的计算机模拟[D]. 杨光.沈阳航空工业学院 2006
[9]ESFR自动喷水灭火系统的研究[D]. 宋波.天津大学 2003
本文编号：3260125
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