摘要 | 第4-6页 |
Abstract | 第6-7页 |
第1章 绪论 | 第13-31页 |
1.1 研究背景及意义 | 第13-17页 |
1.1.1 火灾烟气及其危害 | 第13页 |
1.1.2 狭长空间及火灾特点 | 第13-15页 |
1.1.3 火灾烟气控制 | 第15-17页 |
1.2 研究现状 | 第17-26页 |
1.2.1 隧道火灾烟气控制模式应用及研究 | 第17-20页 |
1.2.2 隧道内防烟分隔方法研究 | 第20-23页 |
1.2.3 水系灭火系统在隧道内的研究与应用 | 第23-26页 |
1.3 本文的研究内容及方法 | 第26-31页 |
1.3.1 研究内容 | 第26-27页 |
1.3.2 研究方法和技术路线 | 第27-29页 |
1.3.3 本文的章节安排 | 第29-31页 |
第2章 狭长空间内细水雾型水幕系统阻烟机理分析 | 第31-45页 |
2.1 引言 | 第31页 |
2.2 消防水幕与细水雾型水幕 | 第31-33页 |
2.2.1 消防水幕系统 | 第31-32页 |
2.2.2 细水雾型水幕系统 | 第32-33页 |
2.3 细水雾消烟机理 | 第33-36页 |
2.3.1 气溶胶动力学机理 | 第34-35页 |
2.3.2 云物理学机理 | 第35页 |
2.3.3 颗粒团聚机理 | 第35-36页 |
2.4 细水雾与烟气相互作用的数学模型 | 第36-38页 |
2.4.1 水滴的运动方程 | 第36页 |
2.4.2 水滴与热烟气的热量交换 | 第36-37页 |
2.4.3 细水雾作用时烟气的运动方程 | 第37-38页 |
2.5 细水雾消烟效率计算 | 第38-44页 |
2.6 本章小结 | 第44-45页 |
第3章 狭长通道内细水雾型水幕阻烟性能实验台的搭建 | 第45-71页 |
3.1 引言 | 第45页 |
3.2 缩比例狭长空间实验台的搭建 | 第45-50页 |
3.2.1 比例模型实验 | 第45-47页 |
3.2.2 实验台设计 | 第47-48页 |
3.2.3 实验测量参数及测点布置 | 第48-50页 |
3.3 细水雾型水幕系统 | 第50-51页 |
3.4 细水雾喷嘴性能及雾特性参数 | 第51-55页 |
3.4.1 雾化锥角 | 第51-52页 |
3.4.2 通量密度(雾通量) | 第52-53页 |
3.4.3 液滴粒径分布 | 第53-55页 |
3.4.4 喷雾速度 | 第55页 |
3.5 冷态细水雾雾场特性测量 | 第55-69页 |
3.5.1 喷雾雾场形状 | 第55-57页 |
3.5.2 雾化锥角测量 | 第57-58页 |
3.5.3 雾滴粒径分布和速度测量 | 第58-67页 |
3.5.4 细水雾通量测定 | 第67-69页 |
3.6 本章小结 | 第69-71页 |
第4章 狭长通道内细水雾型水幕阻烟性能实验研究 | 第71-105页 |
4.1 引言 | 第71页 |
4.2 实验测量设备介绍 | 第71-75页 |
4.2.1 温度测量 | 第71-72页 |
4.2.2 烟气成分分析 | 第72-73页 |
4.2.3 烟气减光性分析 | 第73-75页 |
4.3 实验工况设置 | 第75-79页 |
4.3.1 排烟风机风量标定 | 第75-77页 |
4.3.2 热释放速率测试 | 第77-79页 |
4.4 无细水雾水幕工况下通道内火灾烟气蔓延过程 | 第79-85页 |
4.4.1 烟气蔓延过程 | 第79-80页 |
4.4.2 通道内温度场分布 | 第80-85页 |
4.4.3 通道内气体的浓度变化 | 第85页 |
4.4.4 通道内照度的变化 | 第85页 |
4.5 细水雾水幕作用下通道内火灾烟气蔓延过程 | 第85-90页 |
4.5.1 烟气蔓延过程 | 第85-86页 |
4.5.2 通道内温度场分布 | 第86-90页 |
4.5.3 通道内组分气体的浓度变化 | 第90页 |
4.5.4 通道内照度的变化 | 第90页 |
4.6 影响细水雾水幕阻烟隔热性能的因素研究 | 第90-102页 |
4.6.1 喷射压力的影响 | 第91-94页 |
4.6.2 水幕排数的影响 | 第94页 |
4.6.3 喷射角度的影响 | 第94-95页 |
4.6.4 排烟的影响 | 第95-99页 |
4.6.5 通风的影响 | 第99-102页 |
4.7 细水雾型水幕阻烟实验与机理分析的验证 | 第102-103页 |
4.8 本章小结 | 第103-105页 |
第5章 狭长空间内细水雾阻烟性能数值模拟 | 第105-129页 |
5.1 引言 | 第105-106页 |
5.2 火灾模型及软件 | 第106-107页 |
5.3 FDS火灾模型及软件介绍 | 第107-113页 |
5.3.1 基本控制方程 | 第108页 |
5.3.2 湍流流动模型 | 第108-110页 |
5.3.3 燃烧模型 | 第110-111页 |
5.3.4 辐射传输模型 | 第111页 |
5.3.5 水雾动力学模型 | 第111-113页 |
5.4 数值模型 | 第113-116页 |
5.4.1 模型的建立 | 第113-114页 |
5.4.2 模拟区域网格尺寸划分 | 第114页 |
5.4.3 边界条件及喷头参数设定 | 第114-115页 |
5.4.4 火源功率及模拟工况 | 第115-116页 |
5.5 数值模拟结果与实验结果对比分析 | 第116-127页 |
5.5.1 细水雾型水幕模拟结果分析 | 第116-119页 |
5.5.2 可视距离的计算 | 第119-120页 |
5.5.3 工况1模拟与实验结果对比 | 第120-122页 |
5.5.4 工况4模拟与实验结果对比 | 第122-124页 |
5.5.5 工况15模拟与实验结果对比 | 第124-127页 |
5.6 本章小结 | 第127-129页 |
第6章 隧道内细水雾型水幕与集中排烟烟气控制系统数值模拟 | 第129-155页 |
6.1 引言 | 第129页 |
6.2 隧道集中排烟系统 | 第129-131页 |
6.3 细水雾型水幕与集中排烟系统(WMSTV) | 第131-132页 |
6.4 数值模型及工况设置 | 第132-137页 |
6.4.1 隧道模型构建 | 第132页 |
6.4.2 火源设置 | 第132-133页 |
6.4.3 计算域网格设置 | 第133-134页 |
6.4.4 细水雾水幕的参数设定 | 第134-135页 |
6.4.5 排烟量的确定 | 第135页 |
6.4.6 模拟工况 | 第135-137页 |
6.5 WMSTV系统控烟有效性模拟结果分析 | 第137-142页 |
6.5.1 烟气蔓延过程 | 第137-138页 |
6.5.2 温度分布 | 第138-140页 |
6.5.3 可视距离分布 | 第140-141页 |
6.5.4 CO浓度分布 | 第141-142页 |
6.6 WMSTV系统应用参数确定 | 第142-152页 |
6.6.1 固定水幕间距情况下排烟口设置 | 第143-146页 |
6.6.2 不同水幕间距情况下排烟口设置 | 第146-147页 |
6.6.3 不同工况排烟效率对比分析 | 第147-151页 |
6.6.4 系统最佳控烟参数确定 | 第151-152页 |
6.7 WMSTV系统控制下的灭火行动策略 | 第152-153页 |
6.8 本章小结 | 第153-155页 |
第7章 结论 | 第155-159页 |
7.1 本文结论 | 第155-157页 |
7.2 本文创新点 | 第157-158页 |
7.3 存在的不足及研究展望 | 第158-159页 |
参考文献 | 第159-167页 |
附录: 攻读博士学位期间发表的论文及获得的奖励 | 第167-169页 |
致谢 | 第169-170页 |