地下受限空間轟燃現象產生的機理研究

《地下受限空間轟燃現象產生的機理研究》是依託中國科學技術大學，由宗若雯擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：地下受限空間轟燃現象產生的機理研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：宗若雯
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

地下受限空間中由於空間狹小，通風不暢，發生火災時產生的熱量和煙氣大量積聚，很容易發生轟燃現象，會造成難以估量的人員和財產損失。而鑒於地下空間的特殊性，其火災發展和突變的機制也超出了傳統理論的範疇。本項目針對地下受限空間火災中通風控制、開口方式以及壁麵條件等特殊性質，通過實驗模擬、理論分析及數值模擬等手段，研究地下受限空間轟燃現象產生的機理和規律。研究將揭示地下受限空間特性參數對轟燃的影響機制，發展地下受限空間火災的非線性動力學理論模型，建立地下受限空間轟燃發生的臨界判據及其尺度模擬準則。通過以上研究，希望能夠為地下空間火災的防治提供理論依據和關鍵參數。

結題摘要

隨著地下空間的廣泛開發和利用，地下空間的火災安全問題日益凸顯。由於地下空間的特殊性，其火災發展和突變的機制也不同於傳統理論。本項目針對地下受限空間火災中通風控制、開口方式以及壁麵條件等特殊性質，模擬地下狹長空間，搭建了小尺寸火災實驗台，研究了地下受限空間特徵參數對轟燃產生的影響規律，重現了狹長受限空間內的轟燃過程，測量了火災過程中的煙氣溫度、濃度、速度、對地面的熱輻射通量和火源質量損失速率，得到了不同邊界條件對轟燃的影響，確定其臨界判據。開展了狹長受限空間轟燃前後的火災動力學分析，發展了地下受限空間轟燃發生的臨界模型，建立了線性火源誘導轟燃的頂棚射流模型和點火源誘導轟燃的頂棚射流模型；分段建立了狹長地下空間煙氣運動的物理模型，首次研究壁面絕熱性能對狹長地下空間火災煙氣溫度衰減的影響，揭示了影響狹長地下空間遠火源場縱向溫度衰減的物理機理；建立了狹長地下空間火災模擬的尺度模型，並通過多尺度實驗數值模擬證實了尺度模型的正確性。在數值模擬研究中利用實驗數據驗證了FDS模型的適用性，並對不同火災模擬軟體進行了比較驗證研究。研究揭示了地下受限空間特性參數對轟燃的影響機制，發展了地下受限空間火災動力學理論模型，建立了狹長受限空間轟燃的多區域火災模型及其尺度模型，為地下空間火災防治提供有價值的實驗數據和理論依據。