食用油火在廚房火災(zāi)中最為常見,而其又有與普通液體火災(zāi)迥異的特性。食用油發(fā)生火災(zāi)后,火焰溫度極高,難以快速撲滅,明火撲滅后又容易復(fù)燃,目前用于撲滅食用油火的滅火設(shè)備其效果都不盡如人意。綜合體建筑作為城市的“城中之城”,融合了各種功能,其功能的多樣性必然伴隨著結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及火災(zāi)發(fā)生幾率增高的危險(xiǎn)性,其中餐飲廚房的明火是不容忽視的危險(xiǎn)源。利用FDS火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬器,首先利用已有全尺寸實(shí)驗(yàn)對(duì)數(shù)值模型進(jìn)行了驗(yàn)證,然后模擬細(xì)水霧與食用油火的相互作用,通過改變細(xì)水霧的自身霧特性參數(shù),分別模擬分析了噴霧壓力、霧化錐角、噴頭與火源的相對(duì)間距、以及水流速對(duì)滅火效率的影響。此后又基于FDS火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬軟件,將餐館廚房置于一個(gè)實(shí)體的綜合體建筑之中,在極端條件即水霧系統(tǒng)失效的情況下,對(duì)綜合體建筑模型進(jìn)行火災(zāi)蔓延規(guī)律分析。選取最不利或最易發(fā)生火災(zāi)的一層餐館和地下二層車庫(kù)為火災(zāi)起火點(diǎn),在關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)對(duì)煙氣蔓延情況、人員高度處的煙氣能見度情況,以及煙氣溫度情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析。利用已有實(shí)驗(yàn)對(duì)模擬進(jìn)行了驗(yàn)證,表明細(xì)水霧能夠撲滅食用油火,并且能夠明顯地降低食用油溫度,達(dá)到防止復(fù)燃的目的。在細(xì)水霧的幾種霧特性中,總體上看,噴霧壓力和水流速增大,滅火時(shí)間都會(huì)縮短;霧化錐角以及噴頭與火源的相對(duì)位置都是數(shù)值越小,滅火時(shí)間越短。所以,細(xì)水霧的自身霧特性對(duì)滅火效率有很大影響,在一定范圍內(nèi)增大水霧壓力和流量能夠顯著減少滅火時(shí)間,但是壓力增大到1.5MPa或者流速達(dá)到5m/s以后,效果就不明顯了;所以,應(yīng)在能覆蓋住火災(zāi)區(qū)域和不影響工作區(qū)間的前提下,盡量調(diào)小霧化錐角以及噴頭與火源的相對(duì)距離,這樣既經(jīng)濟(jì)又能使滅火效率持續(xù)高效,所以細(xì)水霧是撲滅食用油火的高效環(huán)保的滅火劑。將廚房置于綜合體建筑,在消防系統(tǒng)失效的極端條件下,對(duì)綜合體建筑火災(zāi)蔓延規(guī)律數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn),在模擬時(shí)間內(nèi),能見度最先到達(dá)危險(xiǎn)臨界點(diǎn),煙氣溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到危險(xiǎn)臨界值。主要研究了細(xì)水霧自身霧特性對(duì)滅火效率的影響,再在極端條件下,對(duì)綜合體建筑進(jìn)行火災(zāi)蔓延規(guī)律分析。就是希望能夠?yàn)閾錅缡秤糜突鹛峁┲笇?dǎo),找出最經(jīng)濟(jì)有效的細(xì)水霧自身特性參數(shù)組合,為細(xì)水霧撲滅食用油火的設(shè)備設(shè)計(jì)和研發(fā)提供理論上的幫助。此外,以綜合體建筑為實(shí)例,該火災(zāi)蔓延情況的模擬結(jié)果可以作為定量消防論證的一部分,為人員疏散提供指導(dǎo),以便更好地制定綜合消防策略規(guī)劃。
【學(xué)位單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU998.1
【部分圖文】：

基于FDS 的細(xì)水霧滅食用油火及綜合體火災(zāi)數(shù)值模擬研究火災(zāi) 72 起，與 2014 年持平。其中，特別重大火災(zāi)發(fā)生 1 起，014 全年未發(fā)生特別重大火災(zāi)）；重大火災(zāi) 3 起，同比減少 2 起增加 1 起。另外，全年還發(fā)生了例如，“3·4”工業(yè)酒精燃爆（品商貿(mào)中心）、“8·12”特別重大火災(zāi)爆炸事故（天津港）、東東營(yíng)）、“10·10”小吃店燃?xì)獗ǎò不帐徍┑榷嗥鹩兄�，�?dǎo)致了重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。僅在 2015 年一整年的滅火1 名一線的消防官兵獻(xiàn)出了年輕的寶貴生命，而其中僅僅天津爆炸事故就犧牲了消防指戰(zhàn)員 24 名之多�；鸹济腿缁�，除了進(jìn)，防消結(jié)合”的八字方針以外，對(duì)火災(zāi)的研究工作也應(yīng)該得到極安部消防局發(fā)布的 2016 年全國(guó)火災(zāi)情況分析的部分圖表。

利點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)，進(jìn)行火災(zāi)蔓延規(guī)律模擬分析，最后得出人員高度處火和煙氣特性，并與臨界值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)建筑的安全性作出評(píng)價(jià)，并指究的主要方法來，隨著計(jì)算機(jī)硬件的飛速發(fā)展，火災(zāi)動(dòng)態(tài)數(shù)值模擬計(jì)算也得到了長(zhǎng)。目前，應(yīng)用廣泛的火災(zāi)數(shù)值模擬模型主要有專家系統(tǒng)（Expert SysZone Model）、場(chǎng)模型（Field Model）、網(wǎng)絡(luò)模型（Network Model）rid Model）[33]。由于場(chǎng)模擬可以精確模擬火災(zāi)現(xiàn)象，目前計(jì)算機(jī)硬件更加廣泛的應(yīng)用�；馂�(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬軟件 FDS（Fire Dynamics Simulat標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST，National Institute Standard Technology）開的火災(zāi)動(dòng)力學(xué)軟件[34]。由于 FDS 的準(zhǔn)確性已經(jīng)在這些年得到了大量，F(xiàn)DS 成了火災(zāi)科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的火災(zāi)動(dòng)態(tài)模擬器�；馂�(zāi)實(shí)驗(yàn)的特殊性和危險(xiǎn)性，筆者采用 FDS 數(shù)值模擬軟件進(jìn)行模擬型、網(wǎng)格劃分、數(shù)值運(yùn)算、后處理等得到最終結(jié)果。如圖 1.2 為 FDS

圖 2.2 細(xì)水霧霧化錐角過程當(dāng)中，產(chǎn)生的霧滴粒徑不可能完全均勻相可以用平均粒徑或累計(jì)體積百分?jǐn)?shù)來表征。特過程中，體積平均粒徑是最多用的計(jì)算方法。小于某一直徑的霧滴體積在其中所占的百分?jǐn)?shù)特性。為簡(jiǎn)化計(jì)算，通常情況下，引入?yún)?shù)平為[39]： 00//mmDmDmn DnDD dn dD dDDD dn dD dD 徑，0D 、mD 分別為最小和最大直徑， dn /dD為從0 到4的整數(shù)。 、 不同時(shí)，直徑的含義

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