原创《细水雾灭火效果影响因素的数值模拟》
该文是影响相关论文范文跟数值模拟和水雾和数值模拟研究相关论文写作参考范文。
文/高建丰 徐文祥 袁健威
摘 要：影响细水雾灭火效果的因素很多,本文着重研究压力和细水雾喷头相对于池火距离大小对灭火过程产生的影响；压力决定水雾动量,而喷头位置决定了水雾喷洒的范围,为了取得最佳灭火效果,两者要综合考虑,找出合适的压力和位置点.本文运用FDS仿真模拟了细水雾灭火全过程,得出压力为8MPa时和喷头距离池火2.0m处灭火效果最好.
关键词：细水雾；灭火效果；影响因素；压强；喷头位置；数值模拟
火灾事故往往对人们生命财产造成重大损失,因此研究火灾消防安全技术具有重要意义.随着火灾科学的不断发展,灭火的方式也在不断地改进,细水雾灭火技术由于经济实用近年来发展较快[1].细水雾的灭火原理：（1）水滴蒸发成水蒸气,吸收了大量热量.（2）隔绝了空气,细水雾遇热大量蒸发为水蒸气,使得气体体积扩大很多倍,赶走了空气,并阻止新的空气进入,没有了助燃剂,燃烧也就无法进行下去了.（3）隔绝热辐射,水蒸气将整个火焰堆包笼住,使得火焰的辐射无法向扩散[2~5].根据细水雾灭火技术的这些特点,已经运用到许多场合,比如图书馆、博物馆等一些不能用寻常灭火手段来解决火灾的场所,特别象油轮着火,油罐着火等,不能用消防水扑灭,但适用细水雾扑灭火灾[2].
人们做过许多类似细水雾的实验,包括抑制甲醇、酒精、煤油等一些化学品池火燃烧实验.由于火灾实验安全要求相对较高,一些实验设备也很昂贵,对开展火灾实验带来一定的困难[2].
针对以上问题,我们可以用计算机仿真软件进行数值模拟,设定燃烧的大环境,生成燃料燃烧反应的池火堆,接着生成热电偶和温度切片平面,最后在合适位置模拟出细水雾喷头,通过输出不同压力来研究池火燃烧情况和其温度的变化,通过观察模拟实验的数据得出结论.
一、模型的建立
本文用美国标准技术研究院研发的PyroSim进行细水雾喷头灭火效果的仿真模拟.PyroSim消防模拟软件包括模型建立、运行求解和分析处理三个基本过程.软件以计算流体力学为依据,可以模拟预测火灾中的烟气、温度以及浓度的变化情况[2~6].本模拟采用的模型有大涡湍流模型、混合物分数模型、欧拉-拉格朗日模型.模拟中设定总的模拟时间为100秒,在20秒的时候释放细水雾,燃烧器在模拟中是一直开启的.
1.1.模拟火灾场景设置
本次模拟的场景设定是长4m、宽3m、高3m的开顶空间,顶部连接外部使得空气流通,燃烧能够持续,如图1所示.考虑到网格的形状,这边最合适模拟方形的油池火,尺寸为0.5×0.5×0.1,场景四周是系统默认的混凝土结构,在油池火正上方1.5m处安置一个热电偶,在X~Z平面与油池火中心垂直面的相交面上设置一个温度切片平面,观察温度的变化.最后细水雾喷头位置设置在池火正上方的位置.如图1所示
影响论文参考资料：
上文点评，上文是关于经典影响专业范文可作为数值模拟和水雾和数值模拟研究方面的大学硕士与本科毕业论文影响论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献。
