罐区火灾事故危害大,扑灭较困难,常造成严重的财产损失和人员伤亡。当前对起火部位的认定较大程度上仍依靠调查人员的经验。现有的物证技术应用于罐区火灾起火点认定,需要以罐区火灾扩展过程中高温、辐射等灾害特性的分布特点为依据。若进行全尺度罐区火灾模拟实验,其成本过高,周期较长,实施难度太大。因而运用数值模拟技术,获得火灾事故扩展过程中的灾害特性,推断出事故现场可能的物证特点,对指导罐区火灾事故扩展过程及起火部位的认定具有重要意义。本文在储罐油池火模拟实验的基础上,研究CFD技术在储罐油池火灾数值模拟方面的适用性,并用该方法对典型的罐区火灾扩展类型进行了分析,推断事故现场的物证特点。主要分为以下四个方面:(1)储罐油池火灾害特性及其影响因素分析。通过建立储罐油池火模拟实验平台,研究储罐油池火燃烧过程特性,对火焰的发展过程、几何形状、温度、辐射等灾害特性进行分析。并对不同充装率对火焰灾害特性的影响进行研究,分析储罐火灾事故中的火焰灾害特性规律。为研究CFD技术在储罐油池火模拟方面的应用提供对比。(2)钢材受火后力学性能变化研究。通过实验研究金属试样在储罐油池火中不同位置(对应不同温度)、不同时间后力学性能变化情况,探讨金属材料在承受不同火焰强度和时间下力学性能的变化特点,分析面向起火点认定的金属物证规律。(3)研究CFD技术在储罐油池火数值模拟方面的应用。针对模拟实验,选用PDF非预混燃烧模拟方法和带浮力修正的CFD湍流模型对储罐油池火特性进行分析,对火焰重要几何参数、火场温度、辐射分布规律进行数值研究。通过与实验的对比,检验该方法在储罐油池火数值模拟方面的合理性。(4)应用CFD技术推断罐区火灾扩展过程及起火点位置认定的物证依据。以某罐区为例,运用上述CFD数值模拟方法分析罐区火灾事故中典型扩展类型的灾害特点,结合钢材灾后力学性能变化的规律,推断事故现场关键位置的物证特点,为事故扩展过程和起火点的分析提供科学指导。