软卧车包间内火灾烟气早期探测及干扰因素的研究

软卧车包间内火灾烟气早期探测及干扰因素的研究

论文摘要

由于蔓延速度快、扑救难度大等特点,列车火灾不仅能造成巨大的财产损失,而且对列车乘客的生命安全构成威胁。因此,列车火灾预防工作十分重要。作为火灾预警的决定性因素之一,列车火灾阴燃阶段烟气探测及干扰因素的研究能为列车火灾的预防工作和列车通风系统的设计提供参考依据。本文针对软卧车包间建立了包间内部烟气流场的物理模型和数学模型,基于FLUENT软件对烟气流场进行了模拟,并通过相应的实验测试验证了CFD模型的正确性和可靠性。然后在该CFD模型的基础上,对包间内烟气浓度进行了三维数值模拟分析,分别讨论了以下几个干扰因素对包间内烟气浓度变化的影响规律:1.送风加剧了烟气在包间内部的扩散强度,不同的送风量下排烟能力不同,烟气浓度变化速率不同。2.不同的烟源位置导致天花板区域和回风口烟气浓度场发生变化,但是逐时变化趋势是一致的并处于较高的浓度水平;两个回风口的烟气浓度差与它们离烟源位置的距离差成正比例关系。3.当送风方式分别采用下送和侧送时,侧送时天花板区域烟气浓度较低,同时两回风口的烟气浓度差较小。4.门的启闭状态对天花板区域和回风口的烟气浓度具有显著的影响。当包间门敞开时,烟气大部分从门排出包间导致天花板区域和回风口的烟气浓度都处于低水平状态。5.空调机组的启停状态对天花板区域和回风口的烟气浓度有显著影响。机组运行时天花板区域的烟气浓度较低,回风口烟气浓度较高;机组的运行能加快烟气在包间内部以及向包间外部空间的扩散。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.2.1 国外研究现状
  • 1.2.2 国内研究现状
  • 1.3 主要研究内容
  • 第2章 火灾烟气及其探测
  • 2.1 烟气的基础知识
  • 2.1.1 烟气的定义及其危害
  • 2.1.2 室内烟气模拟的主要方法
  • 2.2 阴燃的传播
  • 2.2.1 反向传播
  • 2.2.2 正向传播
  • 2.3 火灾探测技术
  • 2.3.1 火灾参量
  • 2.3.2 火灾探测的基本方法
  • 2.3.3 火灾初期烟气探测方法
  • 2.4 本章小结
  • 第3章 CFD模型的建立以及实验验证
  • 3.1 软卧车包间烟气流场模型的确定和建立
  • 3.1.1 列车结构简介
  • 3.1.2 包间烟气流场
  • 3.2 模型网格划分与数值模拟边界条件的确定
  • 3.2.1 模型网格划分
  • 3.2.2 固体壁面边界条件的确定
  • 3.2.3 入口边界条件的确定
  • 3.2.4 出口边界条件的确定
  • 3.2.5 烟源及烟气的简化处理
  • 3.3 烟气流动的数学模型
  • 3.3.1 湍流概述
  • 3.3.2 数学模型建立
  • 3.4 模拟结果分析
  • 3.4.1 关键位置的确定
  • 3.4.2 模拟结果分析
  • 3.5 烟气探测实验
  • 3.5.1 实验台介绍
  • 3.5.2 实验结果和模拟结果比较分析
  • 3.6 本章小结
  • 第4章 烟气早期探测干扰因素的模拟分析
  • 4.1 模拟工况
  • 4.2 风量对包间烟气浓度场的影响
  • 3/h)烟气在包间内的分布'>4.2.1 设计风量下(240m3/h)烟气在包间内的分布
  • 4.2.2 不同风量时烟气在包间内的分布
  • 4.3 烟源位置对包间烟气浓度场的影响
  • 4.4 风口形式对包间烟气浓度场的影响
  • 4.5 门的启闭状态对烟气浓度场的影响
  • 4.6 列车空调机组启停对烟气浓度场的影响
  • 4.7 本章小结
  • 结论与展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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