船舶機艙火災熱流場特性研究.pdf

1、本論文以NIST開發(fā)的FDS程序為平臺，采用LES方法對船舶機艙火災熱流場特性進行了研究。主要完成以下幾項工作：　　首先，建立適用于火災計算的數(shù)學物理模型?；馂膱鰞?nèi)的流動屬于多組分、低馬赫數(shù)浮力流，依據(jù)這一特點對描述質量、動量和能量輸運的通用方程組進行合理地簡化和變形。對火的描述采用混合分數(shù)燃燒模型，模型中忽略燃燒過程中的反應機理，應用了層流擴散火焰理論和單步不可逆快速反應假定。輻射模型中把火焰和煙氣視作灰體，離散后輻射輸運方程采用F

2、VM方法進行求解。模型方程組的離散采用限差分法和交錯網(wǎng)格系統(tǒng)，時間項的離散采用顯式格式，空間項的離散采用二階精度的有限差分格式?！　∑浯?，搭建了火災實驗平臺，進行了室火轟燃的實驗研究。采用耗氧原理測量火災場的釋熱速率來研究室內(nèi)火災轟燃現(xiàn)象，得到了不同通風因子下轟燃的臨界釋熱速率。實驗結果與經(jīng)驗公式計算出的結果進行了比較，說明采用耗氧原理獲得火災場釋熱速率的方法對轟燃進行研究是可行的，且試驗中能直接得到轟燃的臨界釋熱速率?！　〉谌?，為

3、驗證程序的可靠性與通用性，對室火轟燃和其它兩個有代表性和針對性的實驗進行了模擬計算。室火轟燃的模擬計算中，研究了Cs的取值對計算結果的影響，當濾波寬度△=0.1m時，取Cs≈0.20較為合適；兩相鄰房間(艙室)內(nèi)火災情況下的模擬計算中，依據(jù)模擬結果對起火房間豎直壁面開口處煙氣流出的質量流率公式進行了簡化；封閉空間內(nèi)火災情況的模擬計算中，研究了空間內(nèi)的壓力變化。計算結果表明，所建立的數(shù)值模擬程序能夠用于機艙火災的模擬研究?！　〉谒?，利用