论文部分内容阅读
细水雾具有灭火高效、稳定、成本低及对环境友好等优势,成为当前国际火灾科学研究的热点和难点之一。目前国际上关于细水雾与火灾烟气相互作用的研究尚处于起步阶段,本文建立室内火灾模型,研究细水雾与烟气相互作用,探讨在不同细水雾特性参数和环境条件下烟气特性参数变化规律,从而为细水雾灭火系统设计提供理论依据。应用CFD软件FDS模拟了细水雾对烟气温度、流动速度,烟气浓度、CO、O2和CO2浓度以及烟气能见度的影响。结果表明,细水雾对火灾烟气有良好的降温效果,同时影响烟气流动方向,能够有效降低CO和CO2浓度,提高O2含量；走廊内烟气特性参数变化滞后于室内。另外,细水雾可以增加室内顶部烟气能见度,降低地面附近烟气能见度。在改变细水雾粒径分别为100μm、300gm和500μm,喷雾速度分别为2.5m/s、4.5m/s和6.5m/s条件下测试烟气的降温效果；在改变水雾启动时刻分别为60s、80s和100s时测试烟气特性参数的变化。结果表明,细水雾粒径为100μm与500gm相比较,100μm时烟气降温速率更大,降低相同的温度比粒径为500gm时所需时间短；改变喷雾的流速对烟气特性参数影响不明显。设置火源距离喷头轴线分别为1.0m、2.0m和3.0m,通风风速为1.0m/s～4.0m/s,火源功率分别为500kW/m2、1500kW/m2、2500kW/m2和5000kW/m2,测试烟气温度和特性参数变化。结果表明,火源位于喷头正下方时,烟气温度在短时间内得到有效降低；火源偏离喷头正下方时,烟气降温速率随着火源与喷头轴线相对距离的增大而减小。通风条件下,喷头正下方烟气降温速率随风速的增大而减小,其他轴距下降温速率随风速的增大而增大。改变火源功率,功率越大烟气在细水雾作用下降温速率越大,烟气中CO和CO2浓度下降速率和O2浓度上升速率越大。