隨著航運(yùn)行業(yè)的迅速發(fā)展,船舶火災(zāi)依舊是航行安全的主要威脅之一。在歷年來(lái)的船舶海難事件中,因火災(zāi)所引起的事故約占11%。船舶火災(zāi)發(fā)生的可能性高,撲救難度大,蔓延速度快,一旦發(fā)生火災(zāi)會(huì)造成大量的經(jīng)濟(jì)損失并嚴(yán)重威脅到人員的生命安全。因此,研究船舶火災(zāi)煙氣的蔓延規(guī)律以及溫度、能見(jiàn)度、CO濃度和CO2濃度的變化情況對(duì)控制火災(zāi)蔓延、制定消防方針和規(guī)劃人員疏散有著重要意義,加快推動(dòng)船舶防火安全設(shè)計(jì)的研究。本文以育鯤輪為研究對(duì)象,建立全船物理模型,研究基于FDS模擬軟件的船舶艙室火災(zāi)煙氣流動(dòng)規(guī)律和危險(xiǎn)參數(shù)的變化情況,研究基于Pathfinder的船員逃生行為和可用逃生時(shí)間,主要內(nèi)容如下:首先,采用求解湍流問(wèn)題的大渦模擬計(jì)算方法,運(yùn)用FDS軟件對(duì)船舶艙室火災(zāi)進(jìn)行仿真研究。根據(jù)火源類(lèi)型和船舶自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了4種不同的火災(zāi)工況,并確定各工況火源的熱釋放速率。通過(guò)運(yùn)用Smokeview將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為3D圖像,察看煙氣蔓延的動(dòng)態(tài)效果,再根據(jù)切片云圖進(jìn)一步詳細(xì)分析煙氣的流動(dòng)情況。最后分析各測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù),從溫度、能見(jiàn)度、CO、CO2四個(gè)方面計(jì)算出出各甲板樓梯口或安全出口的逃生時(shí)間臨界值。其次,以Pathfinder為平臺(tái)...

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
        1.1.1 船舶火災(zāi)形勢(shì)
        1.1.2 船舶火災(zāi)特點(diǎn)
        1.1.3 研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 船舶火災(zāi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 人員疏散研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
2 燃燒模型和逃生模型
    2.1 燃燒的理論模型
        2.1.1 流體動(dòng)力學(xué)模型
        2.1.2 湍流流動(dòng)模型
        2.1.3 輻射模型
    2.2 人體運(yùn)動(dòng)模型
        2.2.1 元胞自動(dòng)機(jī)
        2.2.2 社會(huì)力模型
    2.3 本章小結(jié)
3 船舶火災(zāi)場(chǎng)景的建立
    3.1 船舶物理模型的建立
        3.1.1 船舶外形輪廓的建立
        3.1.2 模型的簡(jiǎn)化
        3.1.3 艙壁和甲板的搭建
    3.2 火災(zāi)工況設(shè)計(jì)
        3.2.1 初步設(shè)定工況
        3.2.2 熱釋放速率的設(shè)定
    3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 測(cè)點(diǎn)和切片位置的建立
        3.4.1 測(cè)點(diǎn)位置的建立
        3.4.2 切片位置的建立
    3.5 本章小結(jié)
4 船舶火災(zāi)煙氣的數(shù)值模擬分析
    4.1 船舶火災(zāi)危險(xiǎn)性參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)
        4.1.1 溫度臨界值
        4.1.2 能見(jiàn)度臨界值
        4.1.3 CO濃度臨界值
        4.1.4 CO₂濃度臨界值
    4.2 火災(zāi)工況一的數(shù)值模擬分析
        4.2.1 煙氣蔓延情況
        4.2.2 能見(jiàn)度分析
        4.2.3 各測(cè)點(diǎn)數(shù)值分析
    4.3 火災(zāi)工況二的數(shù)值模擬分析
        4.3.1 煙氣蔓延情況
        4.3.2 能見(jiàn)度分析
        4.3.3 各測(cè)點(diǎn)數(shù)值分析
    4.4 火災(zāi)工況三的數(shù)值模擬分析
        4.4.1 煙氣蔓延情況
        4.4.2 能見(jiàn)度分析
        4.4.3 各測(cè)點(diǎn)數(shù)值分析
    4.5 火災(zāi)工況四的數(shù)值模擬分析
        4.5.1 煙氣蔓延情況
        4.5.2 能見(jiàn)度分析
        4.5.3 各測(cè)點(diǎn)數(shù)值分析
    4.6 本章小結(jié)
5 船舶人員安全疏散分析
    5.1 人員疏散的準(zhǔn)備工作
        5.1.1 人員安全疏散的準(zhǔn)備時(shí)間
        5.1.2 疏散模式
        5.1.3 疏散人員的設(shè)定
        5.1.4 疏散模型的建立
        5.1.5 安全出口的建立
    5.2 人員疏散模擬分析
        5.2.1 工況一的疏散模擬分析
        5.2.2 工況二的疏散模擬分析
        5.2.3 工況三的疏散模擬分析
        5.2.4 工況四的疏散模擬分析
    5.3 疏散模擬等級(jí)劃分
    5.4 本章小結(jié)
6 單層甲板的煙氣流動(dòng)研究
    6.1 門(mén)的關(guān)閉與打開(kāi)對(duì)煙氣流動(dòng)的影響
        6.1.1 場(chǎng)景設(shè)計(jì)
        6.1.2 煙氣流動(dòng)情況分析
        6.1.3 測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)分析
    6.2 有無(wú)排煙系統(tǒng)對(duì)煙氣流動(dòng)的影響
        6.2.1 場(chǎng)景設(shè)計(jì)
        6.2.2 煙氣流動(dòng)情況分析
        6.2.3 測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)分析
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號(hào)：3812573