论文中文题名: | 狭长空间中含水空气幕阻烟性能研究 |
姓名: | |
学号: | 18220089029 |
保密级别: | 保密(2年后开放) |
论文语种: | chi |
学科代码: | 083700 |
学科名称: | 工学 - 安全科学与工程 |
学生类型: | 硕士 |
学位级别: | 工学硕士 |
学位年度: | 2021 |
培养单位: | 西安科技大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 消防科学与工程 |
第一导师姓名: | |
第一导师单位: | |
论文提交日期: | 2021-06-16 |
论文答辩日期: | 2021-06-03 |
论文外文题名: | Study on the Characteristics of the Smoke Blockage by Air Curtain with Water Mist in Long and Narrow Spaces Fires |
论文中文关键词: | |
论文外文关键词: | long and narrow spaces ; superfine water mist ; air curtain ; smoke spread ; smoke temperature |
论文中文摘要: |
伴随着我国社会经济的迅速发展,大量的狭长结构的建筑物进入了人们的视野,这类建筑物在为人们提供便捷生活的同时,也存在着严重的火灾隐患。空气幕作为一种常见的柔性防排烟技术,广泛被应用于商城和地铁站台等建筑物中。空气幕与水雾技术相结合形成的含水空气幕可进一步提升阻烟降温性能,本文针对含水空气幕阻隔消减火灾烟气展开研究。依据相似准则设计并搭建狭长空间试验台,分析含水空气幕的作用下,狭长空间中火灾烟气的流动特性和烟气温度分布规律。 在非密闭式狭长空间中,研究了在空气幕中增添超细水雾对于空气幕阻隔消减火灾烟气的影响。发现在射流风速较小时,空气幕不能够有效的阻隔狭长空间中的火灾烟气,会使得火灾烟气发生下沉,同时导致空间中的烟气层厚度增加。相较纯风空气幕,在含水空气幕的作用下,幕后的火灾烟气温度最大下降8.13%,但是随着射流风速的增加,增加超细水雾后火灾烟气的温度下降程度降低。并且通过理论分析和在纵向通风条件下狭长空间中的烟气温度预测模型,建立了在空气幕作用下非密闭式狭长空间中烟气温度分布的预测模型。 研究了在半密闭式狭长空间中,纯风空气幕和含水空气幕对火灾烟气的阻隔消减效果。发现在空气幕的作用下,随着燃烧时间的增加,火源上游和封堵侧的火灾烟气浓度也有明显的降低。当在空气幕中添加超细水雾后,大量的超细水雾雾滴会吸附大量的火灾烟气颗粒,在狭长空间中发生紊流,导致狭长空间中的能见度降低。空气幕可以较好的降低狭长空间的火灾烟气温度,并且在不同射流风速时,封堵侧的火灾烟气温度相近。同时,基于前人对于狭长空间中的烟气温度分布模型,建立了在空气幕作用下半密闭狭长空间中火灾烟气温度分布的预测模型。 最后,研究了单吹式和底部开口式空气幕在非密闭和半密闭式狭长空间中对火灾烟气的阻隔消减性能。发现在半密闭式狭长空间中,相对于单吹式空气幕,射流风速较小的底部开口式空气幕阻隔火灾烟气的效果并未突显差异,但是随着射流风速的增加,底部开口式空气幕能够在射流风速较大时提升空气幕的阻隔效果。且火灾烟气的温度随着射流风速的增加而降低。当射流风速较大时,在底部开口式空气幕的作用下,火源上游区域火灾烟气温度会有明显的降低。建立了在狭长空间中与火源上游实验数据有较好相关性的火灾烟气温度分布预测模型。 论文的研究结果可为空气幕的参数优化设计提供理论基础和数据支撑,有学术研究和工程应用价值。 |
论文外文摘要: |
With the rapid development of the social economy in our country, a large number of buildings with long and narrow structures have come into people's view. Air curtain, as a common flexible smoke control technology, is widely used in malls, subway stations and other buildings. The air curtain combined with water mist curtain technology can further improve the smoke resistance and temperature reduction performance. This paper studies the fire smoke reduction by air curtain with water mist. Based on the Froude similarity criterion, a long and narrow space test rig was designed and built to analyze the characteristics of fire smoke flow and temperature distribution in the long and narrow space. In non-sealing long and narrow space, the effect of adding superfine water mist to air curtain on fire smoke suppression was studied. It is found that when the jet velocity is low, the air curtain can not effectively block the fire smoke in the long and narrow space, and it will cause the fire smoke to sink and increase the thickness of the smoke layer in the space. Compared with pure air curtain, under the action of water containing air curtain, the temperature of fire smoke behind the curtain decreased by 8.13%, but with the increase of jet wind speed, the temperature of fire smoke decreased with the increase of superfine water mist. Through theoretical analysis and prediction model of fire smoke temperature in long and narrow space under longitudinal ventilation, the prediction model of flue gas temperature distribution in long and narrow space under the action of air curtain was established. In semi-sealing long and narrow space, the effects of pure air curtain and water containing air curtain on fire smoke were studied. It is found that with the increase in combustion time, the smoke concentration in the upstream of the fire source and in the plugging side also decreases obviously under the action of air curtain. When the superfine water mist is added to the air curtain, a large number of superfine water mist droplets will absorb lots of fire smoke particles, resulting in turbulence in the narrow space, which reduced the visibility in the narrow space. Last but not least, the performance of single blowing air curtain and blowing suction air curtain on fire smoke in non-sealing and semi-sealing long and narrow space was studied. It is found that in the semi-sealing narrow space, compared with the single blowing air curtain, the blowing suction air curtain with a lower jet wind speed has no significant difference in blocking fire smoke. However, with the increase of jet velocity, the blowing air curtain can improve the blocking effect of the air curtain. The temperature of fire smoke decreases with the increase of jet velocity. When the jet velocity is high, the smoke temperature in the upstream area of the fire source will decrease obviously under the action of the air curtain. A fire smoke temperature distribution prediction model is established, which has a good correlation with the experimental data upstream of the fire source in a long and narrow space. The research results of this paper can provide theoretical basis and data support for the air curtain parameter optimization design, and have academic research and engineering application value. |
参考文献: |
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中图分类号: | X932 |
开放日期: | 2023-06-16 |