火源熱釋放率對大空間火災蔓延影響的數(shù)值模擬分析2-展示頁
2025-06-26 20:07本頁面
【正文】 e Impact of Fire HRR to The Fire Spread in Large Space AN Lu1 LIU KunPeng1 XU HongTao1 YANG Mo1( of Energy and Power Engineering ,University of Shanghai for Science and Technology , Shanghai 200093,China )Abstract This paper sets up the atria where bines the subway station with mercial districts as one of models, and adopts CFD (Computer Fluid Dynamics)technology to simulate the effects of fire HRR to the natural smoke extraction strategy when the atria caught simulation results indicate that,smoke extraction increases with the increase of fire HRR from 2MW to 4MW in atria. The growth trend is more apparent when outdoor temperature is 10℃、5℃、0℃、5℃ and 10℃，and it is not apparent when outdoor temperature is 15℃、20℃、25℃、30℃ and 35℃.Different outdoor temperature effects the impact of fire HRR to the smoke extraction in large outdoor temperature is low ,larger fire HRR is better to extract smoke.Key words CFD。 HRR。大空間建筑的排煙系統(tǒng)主要是用來排除火災發(fā)生時產生的大量煙氣，提供一個可供逃生的維生環(huán)境［1］。目前，出于節(jié)能環(huán)保的考慮，大空間建筑的排煙系統(tǒng)多采用自然排煙。對于中庭自然排煙，規(guī)定排煙口的凈面積不應小于中庭地面面積的2%。自20世紀70年代來，對于中庭建筑內的火災研究已經開始。實際上，火源的熱釋放率在不同室外溫度下對中庭的排煙有較明顯的影響，目前對于這方面的研究不是很多。由于中庭建筑自身空間跨度大，發(fā)生火災時疏散距離和疏散寬度較大，普通火災探測報警系統(tǒng)普通無法及時發(fā)現(xiàn)火災，普通管網式自動噴淋滅火裝置作用受空間限制，且人員密集，若出現(xiàn)火情，滅火救援工作和人員的安全疏散相當困難，同時也將會造成巨大的經濟損失和社會影響的特點。根據(jù)《高層民用建筑設計防火規(guī)范》的要求，需要對不同場景火災發(fā)展進行三維空間數(shù)值模擬分析，來證明中庭的排煙系統(tǒng)在火災發(fā)生時滿足人員疏散的要求。該物理模型中，中庭連接著地鐵站和商業(yè)區(qū)。高為10m。4m。列車為A型車，6節(jié)編組，每節(jié)車廂長24m。地鐵站、中庭和商業(yè)區(qū)一體化的內部示意圖如圖12所示，AA39。中庭火源位置如圖13所示。FDS軟件利用大渦模擬和直接模擬技術求解熱力驅動下的低速流動的NS方程，在擬定的條件下預測火災發(fā)展趨勢，重點計算火災中的煙氣和熱傳遞過程，獲取火場中隨時間和空間變化的相關參數(shù)。本次研究主要是分析火源的熱釋放率對中庭火災排煙的影響。理論上，可通過式（1）直接計算： （1） 式中，為不完全燃燒程度的燃燒因子，~；為可燃物的質量燃燒速率，kg/s；為可燃物的熱值，MJ/kg。模擬中采用赫斯凱斯[14]提出的二次方火災熱釋放速率模型，如公式（2）所示： （2）式中為火災增長系數(shù)，kW/s2；t為起火后的時間；t0為開始有效燃燒所需的時間。 火災模擬參數(shù)設定本次模擬是為了分析不同火源熱釋放速率對此中庭內部火災自然排煙策略的影響，模擬的火源熱釋放速率分別為為2MW、3MW和4MW，火災增長
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