一、大型油池火灾实验研究进展（论文文献综述）
王卓[1]（2021）在《原油储罐池火灾数值模拟及安全防护距离研究》文中提出随着我国石油储备战略的推进,国内储罐规模不断扩大,与此同时,也为油库的安全管理带来了巨大的挑战。一旦发生火灾,不仅会对储罐自身造成毁灭性的伤害,还会对周围人员及邻近储罐造成伤害。当火势发展到一定程度后,极有可能引爆邻近储罐从而发生“多米诺效应”使火势蔓延,严重时还会发生扬沸,造成不可估量的严重后果。因此,研究大型储罐火灾的发生过程,周边热辐射强度变化规律以及火灾下的邻近储罐防火间距和人员的安全距离,对于油库安全布局以及应急消防具有具有重要意义。针对储罐池火灾,开展了以下研究:首先,介绍了池火灾理论计算和数值模拟的相关方法,选取了适用于大型原油储罐的池火灾经验公式和数值模拟软件。介绍了火灾模拟软件FDS及其可视化程序Smoke View和配套建模软件Pyrosim,描述了FDS主程序运算过程中涉及的基本原理,确定了应用FDS软件进行大型储罐池火灾数值模拟的具体流程。其次,在FDS软件中建立火灾模型并对不同型号的原油储罐池火灾进行数值模拟,描述了储罐池火灾过程中的火焰热释放速率、火焰温度和火羽流形态的变化规律以及热辐射强度分布情况,基于热辐射破坏准则确定了火灾中油库工作人员及消防灭火人员的安全距离。而后,研究了储罐池火灾对于其邻近储罐的影响情况,通过火灾模拟得到了不同罐间距离下邻近储罐罐壁的热辐射强度分布并对罐壁的损伤区间进行预测,确定了各型号储罐间的安全距离,在模型中为邻近储罐布置喷淋冷却系统,分析不同冷却水强度对于储罐罐壁的冷却效果。最后,对某大型油库罐区特定场景下的储罐池火灾进行模拟,得到了火灾中油库工作人员安全距离及消防员灭火安全距离,预测邻近储罐罐壁的损伤区间,对邻近储罐施加喷淋措施,分析其喷淋冷却效果,并计算了各冷却水强度下喷淋所需的用水量。
方祥[2]（2020）在《环境风作用下不同限制边界及顶部开口腔室火灾与火溢流行为研究》文中进行了进一步梳理近年来,随着中国城市化进程的加快,越来越多的高层建筑涌现,高层建筑火灾问题也随之而出现。建筑火灾问题通常是由单个房间起火的室内火灾引发,当通过开口进入房间的氧气不足时,火灾便发展到通风控制阶段,未燃的燃料伴随高温烟气从房间的开口溢出,在外立面燃烧形成外立面火焰,形成开口火溢流现象。开口火溢流是引发建筑外立面大型立体火蔓延的关键性因素之一。另一方面,设计在房间顶部的开口通常承担了自然排烟、采光等功能,发生火灾时火焰行为、室内流场、火灾演化等与侧面开口腔室火灾不同,其火灾问题也吸引了广大研究人员的注意。然而,前人针对侧面开口火溢流以及顶部开口腔室火灾的研究主要基于常规通风条件,这与实际的建筑火灾所处的外部环境风情形有所区别。环境风通常会显着影响火焰行为以及火灾演化,然而前人对此研究仍相对不足。本文以环境风作用下侧面开口腔室火灾与火溢流特征参数、以及顶部开口腔室火灾行为特性研究为核心,利用搭建的缩尺寸实验平台开展了环境风作用下侧墙、挑檐等边界条件下的开口火溢流特征参数、以及顶部开口腔室火灾演化特性的实验与理论分析研究,同时进行了 CFD数值模拟观测了流场、氧气浓度等参数的演化规律,基于火溢流卷吸模型、流体力学原理,揭示了不同边界条件对上述演化行为和特征参数的影响机制,并通过理论推导提出了相应边界条件下的表征模型。本文的研究工作主要包括以下几个方面:（1）研究了环境风和侧墙耦合作用下的建筑外立面开口火溢流火焰高度演化行为。揭示了耦合作用下外立面火焰高度随侧墙间距的减小而升高、随环境风速的增大而降低的演化规律,分析了外立面火焰的空气卷吸机制,揭示了环境风和侧墙的耦合作用机理,从理论上表征了耦合效应对立面火焰高度的影响,并建立了环境风与侧墙耦合作用下外立面火焰高度预测模型。（2）研究了环境风作用下开口火溢流在水平挑檐下方的扩展行为与机制。揭示了环境风作用下开口火溢流在水平挑檐下方的扩展长度随环境风速的增大而减小、随挑檐高度增大而降低的演化规律,并发现了开口火溢流火焰在平行于环境风方向的扩展长度小于其在垂直于环境风方向的扩展长度的现象,借助于CFD模拟分析了环境风对挑檐下方开口火溢流火焰扩展行为的影响机制,分别建立了环境风作用下开口火溢流火焰在挑檐下方平行于环境风和垂直于环境风方向的扩展长度预测模型。（3）研究了环境风作用下顶部开口腔室火灾温度演变和火焰行为特性。针对顶部开口的伯努利流动（开口尺寸较小）,发现了火焰熄灭现象,火焰熄灭的热释放速率与环境风速和火源位置无关,而随开口尺寸的增大而增大;针对顶部开口的振荡交换流（开口尺寸较大）,发现了环境风作用下火焰转折现象,火焰转折的热释放速率随环境风速增大而降低、随开口尺寸的增大而升高,而与火源位置无关。揭示了室内温度分布以及火焰行为的演化规律,借助于CFD模拟并基于流体力学原理,分析了室内流场特性,揭示了环境风以及火源位置对温度演化以及火焰行为的影响机制;通过对开口处空气交换速率的分析,提出了相应的弗洛德数,建立了火焰转折现象的临界热释放速率的表征模型。
张跃[3]（2020）在《火灾环境下液体储罐破裂失效过程研究》文中指出以天然气、氢气等为代表的清洁燃料在能源和化工领域使用非常广泛,对于以液体形式储存该类物质的储罐属于重大危险源,一旦发生破裂事故,将给周围设施和人员带来极大危害。易燃介质泄漏引发的火灾,是引起液体储罐发生破裂事故的原因之一,受多方面原因综合影响,火烧条件下储罐的破裂主要有局部开裂和整体开裂两种形式,其中整体开裂容易引发沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）,产生冲击波和抛射碎片。因此,揭示液体储罐失效过程的影响因素以及引发整体开裂失效的条件,对于易燃液体罐区爆炸事故预防和紧急救援具有重要的理论和现实意义。本文针对金属储罐长时间暴露在高温环境中的温度与压力响应和失效问题,通过开展小型储罐火灾实验,以压力容器本身充装率,火灾现场环境作为切入点,从压力响应、温度响应、泄放模式、宏观爆炸分析、微观材料分析等方面入手,对储罐失效模式进行研究。主要工作和结论如下:（1）自主设计并搭建了小型卧式储罐火烧实验平台,主要包括卧式储罐（内部介质为水）、用于控制储罐受火面积的防护装置、支撑结构以及可控火灾环境（以煤油为燃料）。实验中使用静压传感器和高频动态压力传感器对储罐内部的压力上升情况以及泄放时刻压力变化进行监测,使用热电偶记录储罐温度变化,使用摄影机对火灾实验全程实时监控,同时使用高速摄影仪对泄放过程进行采集。（2）用实验方法研究了火灾环境下影响储罐失效形式的因素及其影响规律,主要包括储罐充装率、受火面积及火灾现场风向。结果发现,卧式储罐充装率较低时,破坏形式倾向于局部开裂;充装率较高时,储罐存储能量更多,容器倾向于整体破裂;储罐受火面积较小时,储罐承压时间较长,倾向于发生整体开裂,当受火位置主要为气相壁面时,难以在储罐内部形成整体的自然对流循环,导致储罐失效时间相对气液相壁面同时受火的情况提前;环境风影响导致储罐受火面积减小,易发生整体开裂。总之,火灾环境对液体储罐失效的影响是一个涉及罐体及罐内介质气-液-固耦合传热传质的过程。（3）局部开裂的储罐,裂口沿储罐轴线方向延伸,开裂机理主要是储罐顶部局部高温区域材料性能退化,出现减薄直至在薄弱区间发生韧性断裂,断口形貌主要呈现拉伸特征。对于整体失效的储罐,储罐整体变形量与有限开裂相比较大,产生初始裂口后裂纹更易于扩展,储罐断口在主裂方向上呈现拉伸和剪切两种形貌特征。储罐破裂后,有限裂口泄放时间明显长于整体开裂,整体开裂失效形式中压力反弹更加剧烈,储罐失效前内部压力越高,爆炸产生的威力更加巨大。
郑源[4]（2020）在《综合管廊火灾烟气运动规律及其通风优化研究》文中进行了进一步梳理火灾烟气运动规律与防控是灾害研究的经典问题,大量学者的研究成果强化了相关灾害的防控能力,然而,综合管廊这类新兴结构的建设和使用给火灾烟气研究提出了新的挑战。与狭长隧道火灾烟气研究相比较,由于不同的功能定位、建筑构造以及防火理念,综合管廊火灾烟气运动存在特殊规律。本论文以综合管廊火灾烟气为研究对象,提出一种基于光流守恒的火灾二维矢量场测量方法,揭示管廊封闭与通风状态下热浮力与剪切力对烟气层的影响,总结存在挡烟垂壁的烟气纵向温度衰减规律;结合管廊密闭空间火灾特点,揭示管廊火灾特有的烟气场填充规律,建立封闭管廊火灾自熄灭时间预测方法,建立管廊事故中通风优化策略,最小化通风作用下的燃烧增益,探讨管廊火灾事故中排烟与防火分区设计的科学依据。具体工作包括以下四个方面:火灾实验多处于高温高热且受限的恶劣环境,常规测量手段难以实现其速度场测量,本文引入光流守恒理论,提升烟气颗粒运动的捕捉能力,涵盖前处理图像增强、光流计算方法以及后处理图像滤波三个方面,突破了传统PIV粒子测速装置对外加示踪粒子的依赖性,解决烟气运动颗粒的非均匀分布问题;本文比较了多种稠密光流计算方法,探索最优的前处理、光流计算以及后处理模式,构建了一种应用于火灾场景且无须外加示踪粒子的烟气速度二维矢量场测量方法。分析了火灾烟气热分层与可见分层之间的差异,发现了剪切运动引起的烟气分层加厚的现象。基于视觉处理方法及理论分析手段,提出了基于热浮力与剪切力综合作用的烟气定义方法,揭示了封闭与通风状态下管廊烟气层的特殊规律。考虑综合管廊顶棚上方设置挡烟垂壁和结构内部存在障碍物的影响,以及烟气层不同高度处的轴向温度的特征,发现顶棚边界层内温度的变化是表征特殊结构影响的关键。引入热边界层理论,通过小尺度实验与数值模拟相结合的方法,揭示垂壁对纵向温度衰减带来的突变作用,定量确定烟气热边界层在顶棚下方的分布,建立了一种可预测存在挡烟垂壁作用的烟气纵向温度衰减模型。狭长封闭管廊相比一般封闭建筑火灾具有明显特殊性,发现存在烟气堵塞导致远端空气不能及时供给燃烧的现象。本文开展了完全密闭状态的地下综合管廊火灾多尺度实验,探究烟气的填充过程及其温度速度特征、火焰形态、顶棚射流层分布及其卷吸速度的规律,揭示烟气填充与火焰卷吸所形成的特殊烟气流场,探索密闭管廊火灾烟气压迫下燃烧的衰减以及管廊区间火灾自熄灭规律,建立了密闭管廊烟气压迫条件下的火灾自熄灭时间预测模型,探讨了综合管廊封闭区间设计的安全性。根据综合管廊可燃物纵向分布的实际情况,发现管廊事故中通风不同于一般的建筑或隧道火灾,事故中的轴向通风排烟很可能造成火势的快速蔓延。本文围绕管廊能否进行事故中通风排烟开展研究,获得不同通风环境下的烟气羽流形态特征,揭示通风作用下的火场运动规律,并结合Thomas等人的防烟气回流理论,分析羽状形态的凹凸特性、稳定性和平衡性等约束条件,提出了有效阻止烟气回流和最小化火焰燃烧增益的优化通风策略。
张志阳[5]（2020）在《火灾环境下储油罐热响应及火焰高度演化规律研究》文中认为随着世界工业化程度提高,化石燃料的消费量占比越来越高,世界各国对化石燃料的需求与日俱增。然而,油罐内储存的各种石油液体都属于易燃易爆的危险化学品,具有非常高的火灾危险性。油库作为油品存储的重要场所,一旦发生火灾,着火罐的高温火焰会散发出大量热辐射,对相邻储罐的罐体结构具有严重的破坏作用,而相邻储罐内油品的蒸发和压力变化也会受到显着影响。探究储油罐内外在火灾辐射作用下的热响应过程和内部压力响应过程,对暴露于火灾中的储油罐火焰行为进行预估,是防止工业场景火灾事故升级重要的参考依据。本文以油库区储油罐为研究对象,针对与着火罐相邻的储油罐在受外部热冲击下的火灾发展过程,即热响应—压力积聚—破裂燃烧三个阶段,选取每个阶段的特征参数,分别搭建了不同液位高度下压力储罐热响应及压力响应特性研究实验平台,不同边沿高度、油罐直径和油罐间距下双储油罐火焰高度特性研究实验平台,研究了各个液位下罐壁及介质温度发展规律及热分层效应的形成与发展,讨论了边沿高度、直径和间距对火焰高度发展的影响,同时研究了双油罐火火焰合并概率特性。研究结果表明当储油罐受到热冲击后,液体介质温度从上到下迅速分层,形成热分层现象,受介质热分层影响,罐壁也出现温度分层。同一液位高度下,罐壁与介质平均温升速率随着无量纲液位高度的增加而增大。压力储罐不同区域温升速率受液位影响不同。随着液位高度的增加,液面处蒸发速率不断增大,不同液位高度下压力储罐内部压力响应趋势基本一致,蒸汽过热后,压力上升速率随着液位高度的增加而增加。在油罐破裂燃烧阶段,双储油罐火焰高度实验结果表明,当h/D≤0.4时平均火焰高度随着无量纲边沿高度的增加先增大后减小,立式圆柱储罐火焰合并概率≤0.2,明显小于同尺度下的矩形油池。
陈雅惠[6]（2020）在《地下停车库细水雾灭火实验与喷头参数优化研究》文中指出近年来地下停车库火灾危险系数随着停车库空间的复杂程度日益增长,全国各地地下停车库火灾频频发生,对公众的生命财产安全造成威胁,阻碍社会有序发展。细水雾灭火技术作为经济环保的新型消防手段,在地下停车库火灾的应用成为了相关专家们的研究热点,因此将细水雾灭火系统应用在地下停车库火灾中,开展地下停车库火灾消防措施的优化研究对地下停车库火灾的防治具有重要意义。利用高压泵组细水雾灭火系统对流量系数K为1.0、1.7、2.0的细水雾喷头的雾场特性进行了实验研究。实验结果表明:增加喷头入口处的压力,喷头的流量系数K不变,当K值从1.0增加至2.0时,喷雾量也呈倍数增长;压力为最小工作压力10MPa时,雾滴粒径集中的区域受K值的影响从70?m增加至110?m,D0.99所对应的雾滴粒径增长幅度最大。在细水雾喷头雾场特性研究的基础上,搭建了地下停车库火灾缩尺寸实验平台,选取流量系数K为1.0、1.7的细水雾喷头分别设置了2种实验工况并进行了大量的火灾实验。实验结果表明:2种工况下细水雾都能够有效降低火场的温度,成功扑灭火灾;2种工况的灭火时间分别为250s、200s,K=1.7时灭火时间更短,灭火效率更高。根据实体火灾实验平台建立了1:1的FDS数学模型,模拟结果表明实验测量值与模拟结果较吻合,验证了数值模型计算的可靠性。以某幼儿园地下停车库为研究对象,利用火灾动力学模拟软件FDS建立了全尺寸数值模型,在模拟中改变喷头安装高度、喷雾压力和雾化锥角,研究不同工况下细水雾在地下停车库火灾中的灭火特性及灭火效果,模拟结果显示:（1）细水雾的灭火效果与喷头安装高度有关。3.0m和3.5m工况下灭火时间短、灭火效率高,但3.0m工况除烟效果更好,因此,建议细水雾喷头选用3.0m的安装高度;（2）灭火效果的好坏与喷雾强度的大小不呈线性关系。细水雾灭火系统的临界喷雾压力为15MPa,此压力下细水雾的吸热冷却效果更好,细水雾作用后烟气层高度基本维持在安全高度以上,因此,建议喷雾压力采用15MPa;（3）细水雾的雾化效果与雾化锥角密切相关,不同雾化锥角的细水雾对火灾的抑制作用不同,110°和150°工况下火场温度下降速度快,灭火效果优于其他工况。110°工况对烟气颗粒的凝聚、沉降作用较明显,除烟效果更稳定,因此,细水雾的雾化锥角建议选择110°。
耿志伟[7]（2020）在《木材加工产业园区火灾实验研究与火险评估》文中研究表明木材加工产业园区是林业产业集群集聚的重要载体,集木材存储、加工、干燥、运输、销售等多个环节、多家企业于一体,其产业链式的拓展大力推动了林业产业可持续发展和区域内的经济增长,但园区内企业、木材资源、设备、人员等的高集聚性也增加了园区的火灾风险。尤其木材属于易燃物,一旦某企业发生火灾,极易在整个园区内引发连锁反应,造成经济、社会、生态等多方面重大损失。但目前对木材加工产业园区火灾的研究几乎为空白。本文以木材加工产业园区为研究对象,从火灾实验研究和火险等级评估两方面开展研究,建立木材加工产业园区厂房火灾实验模型进行火烧实验,并运用FDS进行火灾数值模拟,分析火灾发生发展规律;同时考虑木材加工产业园区火险影响因素的交互影响关系,构建木材加工产业园区火险指标体系,建立木材加工产业园区火险评估模型,以降低火灾发生率。在木材加工产业园区火灾实验过程中,采用了模型两种比例分别进行火烧实验。一种按照1:37.5的比例制作尺寸为4mX 1.6m×0.4m的厂房模型,在一个高框架大房屋内模拟无风室外环境进行燃烧实验,获得模型厂房在窗户开启和封死两种工况下,火灾过程中厂房内部火场温度场、对临近厂房的辐射温度场和质量损失率。另一种按照1:75制作尺寸2m×0.8m×0.2m的厂房模型,对其进行全尺寸室内燃烧实验,得到两种工况下的烟气成分分析和热释放速率的发展规律。在木材加工产业园区火灾的数值模拟过程中,模拟了4m×1.6m×0.4m尺寸模型的火灾,以温度的实验测量值与数值模拟值的对比,验证了所建立模型的可行性,分析不同工况下火灾的烟气填充过程及热释放速率的变化规律,为今后实现木材加工产业园区的大型火灾模拟提供依据。在木材加工产业园区火险因素的研究中,基于系统论、事故致因理论等理论,通过咨询专家并结合生产实际,建立涵盖人、机、物、环、管5个方面,包含人员基本素质、消防安全意识、人员工作能力、设备作业负荷、设备检查与维护、木材及产品储存情况、加工剩余物情况、基础设施耐火性、自然因素火灾风险、消防规划与配置、园区规模、园区消防安全氛围、消防设施管理、火灾应急管理、消防安全制度、安全教育与培训共16个因素的木材加工产业园区火险因素指标体系。进而从木材加工产业园区火险因素间的交互耦合角度出发,一方面运用集成DEMATEL/ISM方法建立木材加工产业园区火险影响因素的交互影响关系模型,判断因素的指标属性、重要程度,构建了 5级3阶的火险因素多级解释结构模型,为正确掌控木材加工产业园区的防火管理方向提供理论依据;另一方面则通过运用采用模糊交叉影响分析法（Fuzzy-CIA）,预测木材加工产业园区火险因素交互作用下的变化趋势,为木材加工产业园区的火灾的安全管理及消防决策提供理论依据。在木材加工产业园区的火险等级评估研究中,在已建立的木材加工产业园区火险因素指标体系基础上,运用改进的物元可拓法,建立木材加工产业园区的火险评估模型,运用SOBOL法进行敏感性分析,指出了模型中的敏感因素。在模型应用中,引入雷达图,在实现对木材加工产业园区火险等级的评价的基础上,直观显示园区单指标的火灾危险性,为园区的安全生产提供指导意见。本文的研究可以为木材加工产业园区的火灾实验研究和火险评估提供有益参考,从多方面为木材加工产业园区的火灾安全管理提出改进建议,具有一定的现实意义。在今后的研究中,将在此次研究基础之上扩展园区的实验对象,分析耦合作用下木材加工产业园区是火灾蔓延规律。
孙建春[8]（2019）在《考虑列车阻塞效应及火源位置条件下长大铁路隧道火灾烟气特性研究》文中研究表明近年来,我国在铁路建设方面投入巨大,出现了大量运营、在建和规划中的铁路隧道,铁路隧道快速发展的同时也带来了严重的火灾安全问题,特别是川藏线等一批高原地区的铁路线路,隧道里程相对较长,火灾过程中烟气难以快速排出,火灾安全问题更加突出,极易造成严重的事故后果。鉴于当前世界各国已发生的隧道火灾事故所造成的严重后果和长大铁路隧道内空间特殊性,目前针对长大铁路隧道火灾安全的研究仍较为缺乏,长大隧道的火灾烟气运动特征仍需深入研究。本文围绕长大隧道区间段发生火灾,以长大铁路隧道火灾烟气蔓延规律及控制效果为核心内容,针对隧道内无阻塞火灾、隧道区间段列车阻塞火灾（分列车厢外部起火和车厢内起火）等典型火灾情景,开展了较为全面的试验研究,并进行了全尺寸数值模拟验证。论文的研究为特长铁路隧道内火灾烟气控制、人员疏散和救援设计提供了数据支持,对特长铁路隧道火灾安全具有实用价值和推动意义。论文综合采用资料调研、模型试验、数值模拟、理论分析等相结合的研究方法,以烟气温度场、烟气蔓延距离以及临界风速等参数量化火灾烟气蔓延特征,对不同火灾场景开展了深入分析,主要研究工作及成果如下:研究了隧道内不同火源横向位置（隧道中心、隧道一侧）条件下拱顶火灾烟气最高温升与纵向衰减规律,发现了无纵向通风条件下火源处于中心位置处最高温度高于火源处于隧道一侧时,且二者差值随热释放速率的增大而增大,在纵向通风作用下,两种情况下的最高温度基本一致,通过引入风速弗劳德数表征纵向通风对最高温度的影响,建立了耦合纵向通风与火源横向位置的最高烟气温升模型;基于新提出的纵向温度衰减系数与纵向风速弗劳德数之间的关系,建立了纵向通风情况下新的隧道拱顶温度衰减公式。（第3章）研究了不同列车车厢起火位置及不同列车长度条件下隧道火灾烟气蔓延规律,发现在相同热释放速率、纵向通风速率以及列车长度情况下,列车中部车厢起火时的烟气最高温升与烟气逆流长度均大于列车端部车厢起火的情况,分析了不同列车车厢起火位置与列车长度对隧道火灾烟气蔓延距离与最大温度的影响机制,结合前人经典模型,建立了不同列车车厢起火位置与列车长度条件下隧道火灾烟气逆流长度、最高温度与热释放速率以及纵向通风风速之间的无量纲关系式。（第4章）以列车车厢内部火灾情况下火灾烟气蔓延特征为核心,开展了列车车厢内部着火时,不同的列车门窗开启形式等多种工况下的隧道火灾缩尺寸试验。得到了不同火灾规模及纵向通风风速作用下,列车门窗的不同开启形式对隧道内火灾烟气蔓延的影响规律。建立了车厢内部火灾情形下不同车厢门窗开启形式情况下隧道火灾最高温升模型,热释放速率和纵向通风风速之间的无量纲关系式。并对比分析了无阻塞、有列车阻塞及车厢内部火灾等共四种场景下隧道空间内温度分布规律。（第5章）依托实际长大单洞单线铁路隧道为工程背景,利用FDS软件建立了全尺寸数值模型,对列车端部火灾和车厢内部火灾两类较为常见的火灾场景进行了全尺寸数值模拟研究,研究了隧道火灾烟气蔓延基本规律,并通过设置不同长度的普速列车研究了列车长度对烟气逆流长度的影响,并与缩尺寸试验数据进行对比验证,验证缩尺寸试验理论模型,同时也为实际隧道火灾烟气控制提供了理论指导及数据支持。（第6章）
赵胜中[9]（2019）在《纵向通风作用下隧道火灾烟气输运规律研究》文中进行了进一步梳理随着我国城市化进程的不断加快和交通行业的迅速发展,各类隧道不断涌现出来。隧道的发展给人们的生活带来便利的同时,也为其消防安全带来了巨大的挑战。尽管隧道火灾是小概率事件,但一旦发生隧道火灾,火灾扑救和烟气控制将十分困难,容易造成不可估量且无法挽回的经济损失和人员伤亡。相关统计结果显示,由于不完全燃烧所产生的有毒有害烟气是导致隧道火灾人员伤亡的主要原因。纵向通风是目前最常用的隧道火灾烟气控制方式。因此,纵向通风作用下的烟气输运规律研究对隧道通风系统的设计及控制、火灾救援和疏散策略的制定都具有非常重要的意义。本论文针对目前研究中存在的问题和不足,以纵向通风对隧道火灾烟气输运规律的影响为主线,从不同的隧道结构特征出发,开展了以下几个方面的研究:开展小尺寸实验和数值模拟,研究了纵向通风对倾斜隧道烟气流动方向的影响,即倾斜隧道烟气流向突变现象（Re-d现象）。Re-d现象是指倾斜隧道内发生火灾时,由于热压或外界风压发生变化,或者由于风机启停等原因造成的烟气流向突然发生变化的现象。该现象的发生,会给火灾救援及人员的安全疏散带来危险。基于一维管网模型,通过理论分析得到了倾斜隧道内平均纵向风速的预测模型,提出并分析了火源下游平均烟气温度的两种计算方法。结果表明,基于传统一维模型的计算方法对风速大小较为敏感,风速较小时,预测结果容易出现偏差。改进后的方法可以较好地预测烟气的流动方向。当风速较大时,气体流动呈现出较好的一维特性,两种计算方法的预测结果类似,都是可行的。论文基于理论模型的预测结果,对影响Re-d现象的重要因素进行了系统分析,给出了如何利用外界正压预防Re-d现象发生的相关建议。影响Re-d现象的因素主要包括:外界正压、火源热释放速率、隧道坡度、隧道长度、隧道断面积和火源位置。开展小尺寸实验研究了纵向通风及竖井设置对竖井内烟气的质量流率以及隧道内温度分层的影响。考虑竖井下部烟气层厚度、烟气层下部的压力状况以及竖井入口处的局部阻力损失,建立了不同通风条件下竖井内烟气质量流率的理论模型,探讨了竖井入口处的局部阻力系数的取值。研究发现,竖井入口处的局部阻力损失系数不是一个定值,其平均值大约为1.0。在实际工程中的,矩形竖井的工程估算和设计可参考该平均值。随着竖井数量、高度以及面积的增加,竖井内烟气的质量流率明显增加。竖井内的总质量流率随纵向风速的增大而增大,增加幅度有限,但增加较为线性。此外,竖井的存在有利于维持隧道内,尤其是竖井下游区域的烟气层稳定性,并增加烟气层高度。通过理论分析和数值模拟研究了较长隧道内有无纵向通风两种火灾场景下的隧道火灾烟气分层和纵向沉降现象。没有纵向通风时,基于不同假设,通过理论分析建立了两个纵向烟气层深度的预测模型。充分考虑纵向通风的影响时,修正了模型中火羽流卷吸量、最高温升、衰减系数等一系列关键参数。开展了一系列FDS数值模拟,详细讨论和分析了不同纵向风速下火源下游的烟气分层形态,验证了本文提出的理论预测模型,确定了不同通风条件下合适的卷吸系数。研究结果表明,烟气层温度的纵向衰减、烟气层交界面处的空气卷吸以及烟气层下部空间的压力状况是造成和影响烟气层沉降的主要因素。隧道内的温度分布和烟灰颗粒分布可能存在较为明显的不一致性,基于能见度分布得出的烟气层高度要更加保守。纵向通风作用时,根据不同纵向风速对火源下游烟气分层的影响大小,将其分为三个阶段或区域,即浮力主导区域,过渡区域,通风主导区域。此外,基于烟气的纵向沉降现象,本文还分析和探讨了烟气层沉降到人员高度时不同的纵向位置。开展小尺寸实验研究了较大断面隧道内强纵向通风诱导产生的烟气分岔现象,分析了烟气顶棚撞击区域、侧壁撞击区域和分岔流汇合区域出现的位置。研究表明,当隧道内的纵向通风速度超过一定数值时,烟气顶棚射流会出现分岔流动现象,并在隧道顶棚出现一个烟气层凹陷的低温区域。随着风速的增加,羽流顶棚撞击区域、侧壁撞击区域、分岔流汇合区域会不断向更下游的位置偏移,分岔现象会更加明显。最后,论文提出了顶棚最高温升点偏移距离和分岔低温区域长度的预测模型。
王国元[10]（2019）在《隧道火灾自熄特性实验研究》文中指出为了研究自然通风条件下的隧道火灾自熄特性,本文在截面积为0.45m×0.23m,长度为10m和20.8m的两条1:20缩尺寸隧道内开展系列实验。20.8m长隧道坡度可在0%、1%和5%之间任意调整,选择甲醇和丙烷两种燃料,设置2.8kW16.8kW四种火源功率。同时,对隧道内的温度分布、火焰形态、气体浓度（O2,CO和CO2）温度分布、火源功率以及风速等信息进行对比分析。甲醇和丙烷两种燃料火灾实验在20.8m水平隧道内均发生自熄,其中丙烷自熄时间更短、CO产量更高。而在10m长隧道中,则均未出现自熄现象,燃烧强度明显高于20.8m长隧道。自熄前,火焰呈淡蓝色且逐渐离开燃料表面,并悬浮于顶棚下方,其几何形状发生强烈的震荡现象,直至熄灭。倾斜隧道内,火焰呈非对称分布,向下游蔓延长度明显大于上游。20.8m长水平隧道内5.6kW至16.8 kW三种火源功率的甲醇和丙烷两种燃料火灾实验,除了5.6kW甲醇油池火燃烧超过20min,其他各工况均在点火后600s以内自熄。自熄前,氧浓度持续下降至12%以下,低于极限氧浓度（LOC）10%12%,烟气层在火源两侧6m左右位置处沉降至地面,致使外界新鲜空气无法充分地流向火源以维持燃烧,最终导致自熄。10m长水平隧道内则未出现自熄现象,烟气均能很好地经隧道两端开口流出,稳定燃烧超过20min。2.8kW甲醇油池火未出现自熄现象,均燃烧超过20min。而对于5.6kW至16.8kW三种火源功率,除5%坡度实验以外均在点火后600s以内出现自熄现象,且均未产生明显纵向气流,沿程温度分布随着与火源距离增加而迅速降低。烟气在蔓延至开口之前便沉降至地面,新鲜空气不能充分地流向火源,氧浓度持续降低至12%以下,产生自熄。坡度增加至5%时,强烈的“烟囱效应”产生超过0.1m/s的纵向气流,烟气集中向下游蔓延并由开口排出,上游回流层长度仅2m左右,且温升明显低于下游。水平隧道内的3次5.6kW火灾实验,由于环境温度不同产生了截然相反的结论,环境温度可能对自熄特性存在某种特定影响,而烟气沉降根源在于蔓延过程中冷空气卷吸和隧道边界热损失造成的温降过程,后续将就此展开深入研究。
二、大型油池火灾实验研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大型油池火灾实验研究进展（论文提纲范文）
（1）原油储罐池火灾数值模拟及安全防护距离研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 大型储罐池火灾国内外研究进展 |
| 1.2.2 国内外储罐安全距离规范 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 储罐池火灾数学模型及火灾数值模拟软件 |
| 2.1 火灾主要特征参数 |
| 2.1.1 油品的燃烧速度 |
| 2.1.2 火焰高度 |
| 2.1.3 火焰倾角 |
| 2.1.4 火灾参数计算模型选取 |
| 2.2 池火灾热辐射模型 |
| 2.2.1 点源模型 |
| 2.2.2 Shokri-Beyler模型 |
| 2.2.3 Mudan模型 |
| 2.2.4 模型适用条件分析 |
| 2.3 模拟软件选取 |
| 2.4 FDS及配套软件Pyrosim介绍 |
| 2.4.1 FDS及SmokeView简介 |
| 2.4.2 Pyrosim简介 |
| 2.5 FDS计算模型 |
| 2.5.1 控制方程 |
| 2.5.2 燃烧模型 |
| 2.5.3 湍流模型 |
| 2.5.4 辐射模型 |
| 2.6 数值模拟流程 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 储罐火灾数值模拟及人员安全距离分析 |
| 3.1 着火储罐火灾数值模拟 |
| 3.1.1 几何模型建立 |
| 3.1.2 网格划分 |
| 3.1.3 边界条件 |
| 3.1.4 热辐射探测点 |
| 3.1.5 模拟参数 |
| 3.2 模拟结果 |
| 3.2.1 火灾动态变化过程 |
| 3.2.2 热辐射强度模拟结果及计算验证 |
| 3.3 储罐火灾人员安全距离的确定 |
| 3.3.1 热辐射破坏准则 |
| 3.3.2 火灾人员安全距离 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 罐间安全距离确定及邻近储罐喷淋冷却效果分析 |
| 4.1 研究场景确定及数值模拟 |
| 4.1.1 研究场景 |
| 4.1.2 火灾对邻近储罐影响数值模拟 |
| 4.2 模拟结果及罐间安全距离确定 |
| 4.2.1 模型1(5万方着火罐—5万方邻近罐)模拟结果及安全距离 |
| 4.2.2 模型2(5万方着火罐—10万方邻近罐)模拟结果及安全距离 |
| 4.2.3 模型3(10万方着火罐—5万方邻近罐)模拟结果及安全距离 |
| 4.2.4 模型4(10万方着火罐—10万方邻近罐)模拟结果及安全距离 |
| 4.2.5 模拟结果综合分析 |
| 4.3 邻近储罐喷淋冷却效果研究 |
| 4.3.1 模型喷淋系统布置 |
| 4.3.2 喷淋模拟结果及冷却效果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 某油库罐区池火灾场景实例分析 |
| 5.1 场景介绍 |
| 5.2 火灾人员安全距离确定 |
| 5.3 罐间距离安全性判定及邻近储罐罐壁损伤区间预测 |
| 5.4 邻近储罐喷淋效果分析及用水量计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介、发表文章及研究成果目录 |
| 致谢 |
（2）环境风作用下不同限制边界及顶部开口腔室火灾与火溢流行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 侧面开口腔室火灾与开口火溢流 |
| 1.2.2 顶部开口腔室火灾 |
| 1.2.3 小结 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 1.4 本文的研究方法 |
| 1.5 本文章节安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验装置与测量系统 |
| 2.1 相似性分析的基本原理 |
| 2.2 实验装置 |
| 2.2.1 侧墙限制条件下建筑外立面开口火溢流实验台 |
| 2.2.2 带挑檐建筑外立面开口火溢流实验台 |
| 2.2.3 顶部开口腔室火灾实验台 |
| 2.2.4 风洞实验台 |
| 2.3 测量系统 |
| 2.3.1 风速测量 |
| 2.3.2 火源功率测量 |
| 2.3.3 温度测量 |
| 2.3.4 火焰视频拍摄及形态学参数测量 |
| 参考文献 |
| 第三章 环境风与侧墙耦合作用下建筑外立面开口火溢流火焰高度演化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设计 |
| 3.3 火焰高度演化规律 |
| 3.4 火焰卷吸机制分析 |
| 3.5 溢出火焰高度模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 本章符号 |
| 参考文献 |
| 第四章 环境风作用下开口火溢流在挑檐下方的火焰扩展行为机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设计 |
| 4.3 火焰扩展长度演化规律 |
| 4.4 火焰扩展长度模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 本章符号 |
| 参考文献 |
| 第五章 环境风作用下顶部开口腔室火灾温度演变及火焰行为特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 顶部开口的室内温度演变及火焰行为 |
| 5.2.1 实验设计 |
| 5.2.2 小开口的室内温度演变及熄灭行为(伯努利流) |
| 5.2.3 大开口的室内温度演变及火焰转折行为(振荡交换流) |
| 5.3 不同火源位置的顶部开口腔室火灾室内温度演变及火焰行为 |
| 5.3.1 实验设计 |
| 5.3.2 小开口的室内温度演变及熄灭行为(伯努利流) |
| 5.3.3 大开口的室内温度演变及火焰转折行为(振荡交换流) |
| 5.4 本章小结 |
| 本章符号 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文 |
（3）火灾环境下液体储罐破裂失效过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 热侵袭下液化气体储罐危险性分析 |
| 1.2.1 液化气储罐火灾类型 |
| 1.2.2 蒸气爆炸事故机理及危害 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 火灾环境下储罐破裂过程实验研究 |
| 1.3.2 储罐热响应数值模拟研究 |
| 1.3.3 储罐破裂过程及裂纹扩展研究 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 实验装置和实验流程 |
| 2.1 实验储罐及防护装置 |
| 2.1.1 实验储罐结构 |
| 2.1.2 防护装置 |
| 2.2 数据及影像采集系统 |
| 2.3 火灾环境模拟系统 |
| 2.4 实验方案及流程 |
| 2.4.1 主要实验条件 |
| 2.4.2 实验流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 火烧条件下储罐失效响应的影响因素研究 |
| 3.1 充装率对储罐失效形式的影响研究 |
| 3.1.1 压力响应规律 |
| 3.1.2 壁面温度响应规律 |
| 3.1.3 充装率对储罐失效影响的综合分析 |
| 3.2 受火面积对储罐失效形式的影响 |
| 3.2.1 压力响应规律 |
| 3.2.2 壁面温度响应规律 |
| 3.2.3 受火面积对储罐失效影响的综合分析 |
| 3.3 火灾现场外部环境因素对储罐失效形式的影响 |
| 3.3.1 压力响应对比 |
| 3.3.2 壁面温度响应对比 |
| 3.3.3 环境风扰动火焰对储罐失效影响的综合分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 火灾侵袭下液体储罐不同失效特征研究 |
| 4.1 失效储罐断口及金相分析 |
| 4.1.1 储罐断口宏观分析 |
| 4.1.2 储罐断口附近材料金相分析 |
| 4.2 失效储罐介质喷射泄放过程研究 |
| 4.2.1 不同泄放形式过程压力响应 |
| 4.2.2 整体开裂致瞬时BLEVE过程特征 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）综合管廊火灾烟气运动规律及其通风优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 综合管廊的发展 |
| 1.1.2 综合管廊消防现状 |
| 1.2 研究历史与现状 |
| 1.2.1 综合管廊火灾烟气速度二维矢量测量方法 |
| 1.2.2 综合管廊狭长结构烟气层及其流场热特征规律 |
| 1.2.3 密闭管廊火灾烟气压迫下的燃烧自熄灭 |
| 1.2.4 基于环境风下羽流特性的综合管廊事故中排烟优化研究 |
| 1.3 前人研究不足与本文主要研究内容 |
| 1.3.1 前人研究不足 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 狭长受限空间火灾烟气场规律研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 综合管廊典型狭长受限空间小尺寸实验 |
| 2.2.1 综合管廊典型的狭长受限结构 |
| 2.2.2 温度测量系统 |
| 2.2.3 风速测量系统 |
| 2.2.4 图像采集系统 |
| 2.2.5 燃烧系统 |
| 2.3 综合管廊典型狭长受限空间全尺寸实验 |
| 2.4 数值计算模拟基础 |
| 2.5 针对火焰形态的提取与分析 |
| 2.6 针对烟气层的提取与分析 |
| 2.7 针对火场运动速度矢量场测量 |
| 2.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 综合管廊火灾烟气速度二维矢量测量方法 |
| 3.1 实验过程 |
| 3.2 图像速度测量实验 |
| 3.3 计算模拟 |
| 3.4 管廊光流图像速度测量方法的构建 |
| 3.5 管廊烟气二维速度矢量测量方法验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 综合管廊狭长结构烟气层及其流场热特征规律 |
| 4.1 管廊狭长空间下的烟气分层现象 |
| 4.1.1 理论分析 |
| 4.1.2 实验过程 |
| 4.1.3 热浮力与剪切力对的烟气的影响 |
| 4.1.4 封闭与通风条件下的管廊烟气层特征 |
| 4.1.5 管廊烟气层瞬态分布规律 |
| 4.2 挡烟垂壁与内容物对狭长空间温度的影响 |
| 4.2.1 理论方程的建立 |
| 4.2.2 实验过程 |
| 4.2.3 垂壁和障碍物作用下的热边界层与热烟气特性 |
| 4.2.4 垂壁作用下的烟气纵向温度衰减 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 密闭管廊火灾烟气压迫下的燃烧自熄灭规律 |
| 5.1 理论推导 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 封闭管廊小尺寸实验 |
| 5.2.2 全尺寸封闭管廊实验 |
| 5.3 封闭管廊的烟气填充过程 |
| 5.4 封闭管廊烟气温度速度特征 |
| 5.5 综合管廊封闭火焰特征 |
| 5.6 封闭管廊的火源衰减特性 |
| 5.7 封闭管廊火灾自熄灭时间预测 |
| 5.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 基于烟气羽流特性的管廊事故中通风优化研究 |
| 6.1 理论分析与推导 |
| 6.1.1 二维风环境 |
| 6.1.2 火灾烟气羽流方程 |
| 6.1.3 风作用下的羽流形态特征 |
| 6.2 计算模拟设置 |
| 6.3 管廊优化通风环境 |
| 6.4 管廊优化通风效果 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论及展望 |
| 7.1 论文结论 |
| 7.1.1 综合管廊火灾烟气速度二维矢量测量方法 |
| 7.1.2 综合管廊狭长结构烟气层及其流场热特征规律 |
| 7.1.3 密闭管廊火灾烟气压迫下的燃烧自熄灭规律 |
| 7.1.4 基于烟气羽流特性的管廊事故中通风优化研究 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 进一步研究展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）火灾环境下储油罐热响应及火焰高度演化规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 压力容器热响应研究现状 |
| 1.2.2 油罐火焰高度研究现状 |
| 1.3 研究目标内容 |
| 1.4 本文章节安排 |
| 第2章 实验平台及测量装置 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压力储罐热响应及压力响应实验平台 |
| 2.2.1 实验设置 |
| 2.2.2 实验装置及参数 |
| 2.3 双储油罐火焰高度实验平台 |
| 2.3.1 实验设置 |
| 2.3.2 实验装置及参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 储油罐热响应特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 压力储罐热响应模型 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 数学模型 |
| 3.3 不同液位高度下压力储罐罐壁温度响应特性 |
| 3.4 不同液位高度下压力储罐介质温度响应特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 储油罐压力响应及蒸发特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 压力响应模型 |
| 4.3 不同液位下压力储罐压力响应及蒸发特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双储油罐火焰高度特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 图像处理模型 |
| 5.3 多因素耦合下双储油罐火焰高度变化规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结和工作展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（6）地下停车库细水雾灭火实验与喷头参数优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 地下停车库火灾特点 |
| 1.3 国内外研究进展 |
| 1.3.1 细水雾研究进展 |
| 1.3.2 地下停车库火灾研究进展 |
| 1.3.3 细水雾灭火系统运用于地下停车库火灾研究现状 |
| 1.4 研究内容及方法 |
| 1.5 研究目标 |
| 1.6 主要创新点 |
| 2 细水雾特性及其灭火机理 |
| 2.1 细水雾的定义 |
| 2.2 细水雾的雾化特性参数 |
| 2.2.1 雾化锥角 |
| 2.2.2 雾滴粒径 |
| 2.2.3 雾通量 |
| 2.3 细水雾的灭火机理 |
| 2.4 细水雾的适用场所 |
| 2.5 影响细水雾灭火效果的因素 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 细水雾喷头雾场性能实验研究 |
| 3.1 实验系统 |
| 3.1.1 高压泵组单元 |
| 3.1.2 细水雾喷头 |
| 3.1.3 系统工作原理 |
| 3.1.4 系统控制方式 |
| 3.2 测试系统 |
| 3.2.1 喷头流量系数的测量 |
| 3.2.2 雾滴直径的测量 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 地下停车库缩尺寸火灾模型实验研究 |
| 4.1 实验平台概况 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 喷头布置 |
| 4.2.2 实验工况 |
| 4.2.3 实验设备及器材的布置 |
| 4.3 实验步骤 |
| 4.3.1 设备调试 |
| 4.3.2 实验准备 |
| 4.4 实验过程及结果分析 |
| 4.4.1 工况1 |
| 4.4.2 工况2 |
| 4.4.3 工况1与工况2火源附近温度对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于FDS的停车场模型数值模拟 |
| 5.1 FDS数值模拟软件简介 |
| 5.2 FDS数值模拟计算模型 |
| 5.2.1 基本控制方程 |
| 5.2.2 湍流模型 |
| 5.2.3 燃烧模型 |
| 5.2.4 辐射换热模型 |
| 5.3 火灾安全的影响因素 |
| 5.3.1 烟气层高度 |
| 5.3.2 烟气温度 |
| 5.3.3 烟气浓度 |
| 5.4 FDS数值模型和方法的实验验证 |
| 5.4.1 热释放速率 |
| 5.4.2 网格划分 |
| 5.4.3 边界条件的设置 |
| 5.4.4 FDS数值模型 |
| 5.4.5 火灾模拟验证结果对比 |
| 5.4.6 数值模拟结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 细水雾作用下全尺寸地下车库数值模拟 |
| 6.1 模型概况 |
| 6.2 火灾场景设置 |
| 6.2.1 火源功率及测点设置 |
| 6.2.2 网格及参数设置 |
| 6.2.3 工况设置 |
| 6.3 数值模拟结果分析 |
| 6.3.1 喷头安装高度对灭火影响分析 |
| 6.3.2 喷雾压力对灭火影响分析 |
| 6.3.3 雾化锥角对灭火影响分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 |
| 致谢 |
（7）木材加工产业园区火灾实验研究与火险评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 木材加工产业园区概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 木材加工厂房火灾发展 |
| 1.3.2 火灾研究的主要特征参数 |
| 1.3.3 火灾实验与数值模拟的研究进展 |
| 1.3.4 火险影响因素研究进展 |
| 1.3.5 火险评估方法研究进展 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 2 木材加工产业园区火灾实验研究 |
| 2.1 实验燃烧模型设计 |
| 2.2 木材加工产业园区厂房室外燃烧实验 |
| 2.2.1 实验测点与实验装置 |
| 2.2.2 实验方案与步骤 |
| 2.2.3 实验结果分析 |
| 2.2.4 热释放速率 |
| 2.3 木材加工园区厂房全尺寸燃烧实验 |
| 2.3.1 实验装置 |
| 2.3.2 实验方案 |
| 2.3.3 实验结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 木材产业园区火灾的数值模拟 |
| 3.1 数值模拟方法 |
| 3.1.1 FDS基本介绍 |
| 3.1.2 求解策略 |
| 3.2 数值模拟模型建立 |
| 3.2.1 计算区域设置 |
| 3.2.2 燃料热物性设置 |
| 3.2.3 网格设置 |
| 3.2.4 算例设置 |
| 3.3 FDS模拟结果与分析 |
| 3.3.1 测点温度 |
| 3.3.2 测点温度对比 |
| 3.3.3 外部温度变化分析 |
| 3.3.4 烟气层高度分析 |
| 3.3.5 热释放速率 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 木材加工产业园区火险影响因素分析 |
| 4.1 木材加工产业园区火险指标体系的构建 |
| 4.2 基于集成DEMATEL/ISM的木材加工产业园区火险因素研究 |
| 4.2.1 火险因素重要性分析 |
| 4.2.2 火险因素层次递阶模型建立 |
| 4.3 基于Fuzzy-CIA的木材加工产业园区火灾风险因素分析 |
| 4.3.1 数据处理方法 |
| 4.3.2 模糊交叉影响关系模型建立 |
| 4.3.3 模型应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 木材加工产业园区火险评估 |
| 5.1 改进物元可拓法的基本原理 |
| 5.1.1 确定评价体系经典域与节域 |
| 5.1.2 获取待评估物元 |
| 5.1.3 数据的去量纲化处理 |
| 5.1.4 计算关联函数 |
| 5.1.5 计算指标综合权重 |
| 5.1.6 计算综合关联度 |
| 5.1.7 评定待评价物元的等级 |
| 5.2 木材加工产业园区物元模型构建 |
| 5.3 敏感性分析 |
| 5.4 实例分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）考虑列车阻塞效应及火源位置条件下长大铁路隧道火灾烟气特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 铁路隧道发展现状 |
| 1.1.2 铁路隧道交通承载量分析 |
| 1.1.3 长大隧道内火灾的特点、原因及危害 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.2.1 铁路隧道火灾典型案例分析 |
| 1.2.2 长大铁路隧道火灾的研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 隧道火灾试验研究基本现状 |
| 1.3.2 隧道内阻塞效应下火灾研究现状 |
| 1.3.3 列车车厢内火灾研究现状 |
| 1.4 发展趋势及存在的问题 |
| 1.5 本文研究的主要内容、方法与技术路线 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究方法与技术路线 |
| 第2章 隧道火灾试验系统与试验设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相似性分析 |
| 2.3 隧道火灾模型试验系统 |
| 2.3.1 隧道火灾模型试验平台 |
| 2.3.2 火源燃烧器 |
| 2.3.3 试验测量系统 |
| 2.3.4 试验列车模型 |
| 2.4 试验参数设计 |
| 2.4.1 纵向通风系统设计 |
| 2.4.2 火灾试验初始环境温度影响分析 |
| 2.4.3 火灾试验功率的设置 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 隧道内不同火源位置下火灾烟气蔓延规律 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验设计 |
| 3.2.1 试验测量设计 |
| 3.2.2 试验工况设计 |
| 3.3 横向不同火源位置对隧道内火灾烟气温度分布的影响研究 |
| 3.3.1 横向不同火源位置下隧道顶部烟气温度分布规律 |
| 3.3.2 隧道顶部最高温度(T_(max))演变规律 |
| 3.3.3 纵向通风时隧道顶部纵向烟气温度衰减规律 |
| 3.4 纵向火源不同组合位置下隧道内火灾烟气温度分布规律 |
| 3.4.1 纵向通风时隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 3.4.2 纵向火源不同位置下隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 3.4.3 纵向火源不同顺序下隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 列车纵向阻塞效应下隧道内火灾烟气蔓延规律 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验设计 |
| 4.2.1 试验测量设计 |
| 4.2.2 试验工况设计 |
| 4.3 列车端部起火场景下隧道内火灾烟气温度分布规律 |
| 4.3.1 不同纵向风速情况下隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 4.3.2 不同阻塞长度情况下隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 4.3.3 不同热释放速率情况下隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 4.4 列车中部起火场景下隧道内火灾烟气温度分布规律 |
| 4.4.1 不同纵向风速情况下隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 4.4.2 不同阻塞长度情况下隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 4.4.3 不同热释放速率情况下隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 4.5 列车阻塞作用下烟气逆流长度规律 |
| 4.6 列车阻塞作用下烟气最高温度演化规律 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 车厢内部火灾下隧道内火灾烟气蔓延试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验设计 |
| 5.2.1 试验模型 |
| 5.2.2 试验测量设计 |
| 5.2.3 工况设计 |
| 5.3 列车车厢门不同组合开门方式下隧道内火灾烟气温度分布规律 |
| 5.3.1 不同纵向风速情况下隧道顶部纵向温度分布规律 |
| 5.3.2 列车车厢门不同组合开启情况下隧道顶部纵向温度分布规律 |
| 5.3.3 不同热释放速率情况下隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 5.4 列车近火源车窗不同开启方式下隧道内火灾烟气温度分布规律 |
| 5.4.1 不同纵向风速下隧道顶部纵向温度分布规律 |
| 5.4.2 不同列车门和车窗开启下隧道顶部纵向温度分布规律 |
| 5.4.3 不同热释放速率情况下隧道顶部烟气纵向温度分布规律 |
| 5.5 四种不同火灾场景下隧道内烟气温度分布规律对比研究 |
| 5.5.1 不同纵向风速下隧道顶部纵向温度分布规律 |
| 5.5.2 列车不同着火位置下隧道顶部纵向温度分布规律 |
| 5.6 车厢内部不同火灾场景下烟气最高温升演化规律 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 纵向通风下火灾烟气输运规律数值模拟研究 |
| 6.1 数值模拟 |
| 6.1.1 火灾数值模拟方法 |
| 6.1.2 FDS软件介绍 |
| 6.2 工程概况 |
| 6.2.1 隧道选取 |
| 6.2.2 隧道断面设计 |
| 6.3 数值模拟设计 |
| 6.3.1 FDS模型设计 |
| 6.3.2 模拟工况设计 |
| 6.3.3 模拟参数测量设计 |
| 6.3.4 FDS数值模拟方法验证 |
| 6.4 列车车厢内部火灾情况下烟气蔓延规律 |
| 6.4.1 烟气流动及纵向温度分布规律 |
| 6.4.2 纵向通风作用下火灾烟气控制效果 |
| 6.5 列车端部火灾情况下烟气蔓延规律 |
| 6.5.1 烟气流动及纵向温度分布规律 |
| 6.5.2 纵向通风作用下火灾烟气控制效果 |
| 6.5.3 烟气逆流长度演化规律 |
| 6.6 纵向通风排烟的合理控制 |
| 6.7 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要的科研成果 |
（9）纵向通风作用下隧道火灾烟气输运规律研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 主要符号对照表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 隧道的发展及隧道火灾事故 |
| 1.1.2 隧道火灾的特点及危害 |
| 1.1.3 隧道通风形式 |
| 1.1.4 隧道火灾的研究方法 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 逆流长度与临界风速 |
| 1.2.2 隧道顶棚最高温度及纵向温度分布 |
| 1.2.3 竖井自然排烟 |
| 1.2.4 烟气分层与沉降 |
| 1.2.5 倾斜隧道烟气蔓延及控制 |
| 1.2.6 强纵向通风诱导产生的烟气分岔现象 |
| 1.3 本文的研究内容和技术路线 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 2 隧道火灾实验及数值模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 小尺寸隧道火灾实验 |
| 2.2.1 相似准则 |
| 2.2.2 实验台 |
| 2.2.3 火源设置及主要实验仪器 |
| 2.3 数值模拟 |
| 2.3.1 数值模拟计算方法 |
| 2.3.2 模拟火源设定 |
| 2.3.3 网格分析 |
| 2.3.4 模型验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 倾斜隧道烟气流向突变现象研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论分析 |
| 3.3 实验设计 |
| 3.3.1 实验装置 |
| 3.3.2 实验步骤 |
| 3.4 模拟设置与验证 |
| 3.5 结果分析与讨论 |
| 3.5.1 烟气流动方向和火焰倾斜角度 |
| 3.5.2 火源下坡方向隧道断面的垂直温度分布 |
| 3.5.3 理论模型验证 |
| 3.5.4 影响因素分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 设有竖井的隧道火灾烟气蔓延特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论分析 |
| 4.2.1 竖井内的质量流率 |
| 4.2.2 温度(烟气)分层 |
| 4.3 小尺寸实验 |
| 4.4 实验结果分析 |
| 4.4.1 质量燃烧速率 |
| 4.4.2 竖井内的质量流率 |
| 4.4.3 隧道内的纵向温度分布 |
| 4.4.4 温度(烟气)分层 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 烟气分层及纵向沉降规律研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论分析 |
| 5.2.1 无纵向通风 |
| 5.2.2 纵向通风 |
| 5.3 模拟研究 |
| 5.3.1 无纵向通风 |
| 5.3.2 纵向通风 |
| 5.4 模拟结果分析与讨论 |
| 5.4.1 无纵向通风 |
| 5.4.2 纵向通风 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 烟气分岔现象研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 理论分析 |
| 6.2.1 分岔现象的形成 |
| 6.2.2 最高温升点偏移距离和低温区域长度 |
| 6.3 实验设置 |
| 6.4 结果分析 |
| 6.4.1 实验现象 |
| 6.4.2 火源下游垂直温度分布 |
| 6.4.3 顶棚温度分布 |
| 6.4.4 实验结果拟合 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本文结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文 |
| B 作者在攻读学位期间取得的科研成果 |
| C 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（10）隧道火灾自熄特性实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 隧道的发展与分类 |
| 1.1.2 隧道火灾案例 |
| 1.1.3 隧道火灾 |
| 1.1.4 本文研究意义 |
| 1.2 国内外现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法和技术路线 |
| 1.3.3 本文章节安排 |
| 第2章 实验平台及测量系统 |
| 2.1 Froude相似准则 |
| 2.2 实验平台 |
| 2.2.1 隧道模型整体结构 |
| 2.2.2 模拟火源 |
| 2.2.3 测量系统 |
| 2.3 实验步骤 |
| 第3章 隧道长度对自熄特性的影响 |
| 3.1 实验工况设置 |
| 3.2 实验结果 |
| 3.2.1 火焰形态 |
| 3.2.2 自熄过程 |
| 3.2.3 烟气成分浓度 |
| 3.2.4 顶棚下最高温度分布 |
| 3.2.5 沿程温度分布 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 隧道坡度对自熄特性的影响 |
| 4.1 实验工况设置 |
| 4.2 实验结果 |
| 4.2.1 火焰形态 |
| 4.2.2 自熄过程 |
| 4.2.3 火源功率 |
| 4.2.4 纵向气流 |
| 4.2.5 顶棚下最高温度 |
| 4.2.6 烟气成分浓度 |
| 4.2.7 沿程温度分布 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 本文符号 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
| 攻读硕士期间参与科研项目 |
四、大型油池火灾实验研究进展（论文参考文献）
- [1]原油储罐池火灾数值模拟及安全防护距离研究[D]. 王卓. 东北石油大学, 2021
- [2]环境风作用下不同限制边界及顶部开口腔室火灾与火溢流行为研究[D]. 方祥. 中国科学技术大学, 2020
- [3]火灾环境下液体储罐破裂失效过程研究[D]. 张跃. 大连理工大学, 2020(02)
- [4]综合管廊火灾烟气运动规律及其通风优化研究[D]. 郑源. 中国科学技术大学, 2020
- [5]火灾环境下储油罐热响应及火焰高度演化规律研究[D]. 张志阳. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [6]地下停车库细水雾灭火实验与喷头参数优化研究[D]. 陈雅惠. 西华大学, 2020(01)
- [7]木材加工产业园区火灾实验研究与火险评估[D]. 耿志伟. 东北林业大学, 2020(01)
- [8]考虑列车阻塞效应及火源位置条件下长大铁路隧道火灾烟气特性研究[D]. 孙建春. 西南交通大学, 2019(06)
- [9]纵向通风作用下隧道火灾烟气输运规律研究[D]. 赵胜中. 重庆大学, 2019(01)
- [10]隧道火灾自熄特性实验研究[D]. 王国元. 西南交通大学, 2019