棉花產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位,隨著棉花業(yè)的不斷發(fā)展,我國用棉量逐年增大,國家對棉花價格實施宏觀調(diào)控的重要手段就是儲備棉管理,然而棉花庫房火災事故頻頻發(fā)生,研究棉花倉庫火災特性的影響因素意義重大。首先,本文從棉花燃燒性能入手,采用錐形量熱儀(CONE)進行了不同壓縮密度的棉包在不同熱輻射強度下的燃燒實驗,分析棉包密度和熱輻射強度對棉花燃燒性能的影響。然后,選取某棉花倉庫為火災事故模擬的對象,運用Pyrosim火災模擬軟件對其進行了數(shù)值模擬,分析不同火源位置,不同通風條件以及不同通道間距對棉花倉庫火災蔓延的影響。通過棉花燃燒特性實驗反映出:(1)棉包燃燒過程為,在熱輻射作用下棉包表層發(fā)生明火燃燒,內(nèi)部陰燃燃燒,棉包壓縮密度影響內(nèi)部陰燃氧氣的供給,棉包燃燒受這兩個環(huán)節(jié)影響;(2)相同熱輻射強度下,棉包壓縮密度越大燃燒過程越長;熱輻射強度越大相同密度的棉包越能得到充分燃燒,并且達到更高的熱釋放速率峰值;棉包密度與棉包最大火災增長系數(shù)呈指數(shù)關系�；馂臄�(shù)值模擬可知:(1)棉花倉庫火災發(fā)展是由單個棉包局部燃燒通過火焰蔓延至整個棉垛,起火棉垛的熱輻射引燃相鄰棉垛,最終可能發(fā)生轟燃導致整個倉庫著火的過程;(2)棉花倉庫中著火位置、通道間距以及通風狀況對火災均具有影響,其中通道間距很好設置,而控制著火點的位置比較困難,因此重在控制通風狀況;(3)不考慮通風影響的情況下,當棉花倉庫火源位于倉庫中間棉垛,通道間距為3m時,100秒左右引燃相鄰棉垛,600秒左右倉庫內(nèi)發(fā)生轟燃,最高溫度將達到1000℃左右;(4)不同高度位置,受頂棚射流的影響溫度增長速度不同,位置越高,溫度升高越快。本文通過模擬來研究棉花倉庫火災特性,分析棉垛間距、通風條件對棉花倉庫火災發(fā)展的影響,并對棉花倉庫火災的預防、控制等方面提出建議,這對控制火災蔓延以及減少經(jīng)濟損失具有十分重要的意義。
【學位單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：X932
【部分圖文】：

2質(zhì)。段，猛烈階段 該階段由于燃燒面積擴大，釋放出大量的熱劇升高，周邊的可燃物幾乎全部燃燒，火勢最為猛烈。隨著熱解范圍的擴大，材料本身將分解出更多的氣體，煙霧越來到一定濃度且材料表面達到一定溫度時，易發(fā)生轟燃現(xiàn)象段，全燃階段 該階段是火焰引燃周圍所有的可燃物質(zhì)，熱煙氣對流達到最大限度，燃燒達到平衡狀態(tài)，這時候火勢已段，衰減階段 該是火災發(fā)展的后期，也是整個火災現(xiàn)象的降到最高溫度的 80%時則可認為火災已經(jīng)進入了衰減階段低，室內(nèi)的可燃物基本燒光，火災逐漸熄滅，室內(nèi)外溫度漸為整個火災過程結(jié)束。此時隨著室內(nèi)可燃物的質(zhì)量越來越逐漸減慢，放出的熱量也慢慢變少，室內(nèi)的溫度開始有所溫全燃階段

花密度和熱輻射強度的角度對比分析，用縮小比例實驗模密度的棉包在不同熱輻射強度下的燃燒性能，本章所用到電熱鼓風干燥箱。器介紹用錐形量熱儀來實現(xiàn)，錐形量熱儀是根據(jù)棉花燃燒耗氧原理指的是棉花在完全燃燒時每消耗單位質(zhì)量的氧氣會產(chǎn)生驗結(jié)果輸出有：棉花燃燒熱釋放速率 HRR 曲線、棉花點燃時放速率峰值 PHRR、棉花達到燃燒熱釋放速率峰值的時間 熱釋放速率、質(zhì)量損失速率、最小透光率等，如圖 3.1 所示在設定的熱輻射強度下，單位面積的棉花在單位時間內(nèi)燃評價棉花燃燒性能的重要參數(shù)，其中，熱釋放速率峰值是熱值越大材料的燃燒危險性越高[59]。

圖 4.1 PyroSim 火災模擬流程制方程庫火災燃燒過程是化學反應的傳熱、傳質(zhì)和運動過程，可以視微分方程來描述�；馂哪M的本質(zhì)就是通過對控制方程進行理，求解方程組的未知數(shù)即密度、速度、溫度和壓力[61]。Pyr流動現(xiàn)象用 LES 方程描述，煙氣流動的控制方程用近似 Nav方程組如下[9]： 0( ) = = 0( )(1 ) = 0(1 ) ( , ) = 0( ) 0( ) ( , )

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王鵬沖;李嬌;;我國火災形勢與消防科學技術的發(fā)展[J];科技資訊;2015年19期

2 樸金波;張濱;;特殊林火行為“飛火”特征研究[J];森林防火;2015年02期

3 張江濤;王景剛;龔凱;;基于FDS的辦公大樓火災數(shù)值模擬分析[J];建筑安全;2015年02期

4 路長;李芳;謝艷鵬;;排煙條件對聚氨酯泡沫材料陰燃傳播的影響[J];中南大學學報(自然科學版);2014年11期

5 梁君海;李霞;林建輝;李莉;劉金柱;;基于PyroSim的高速動車火災分析[J];重慶理工大學學報(自然科學);2014年10期

6 周小星;葛樂通;蔣益興;陳建棟;唐娟;;棉花早期陰燃特性及棉包包裝存儲方法研究[J];包裝工程;2014年17期

7 昝文鑫;朱國慶;;通風因子對火災熱釋放速率影響的數(shù)值模擬[J];消防科學與技術;2014年08期

8 楊雄雄;;火災救援中的科學[J];百科知識;2014年12期

9 李培志;袁狄平;;基于文獻計量的我國火災模擬研究現(xiàn)狀分析[J];消防技術與產(chǎn)品信息;2014年01期

10 王進軍;曾怡;袁偉;涂然;施藝飛;方俊;張永明;;棉垛早期陰燃火災特性及棉花倉庫主動吸氣式復合探測研究[J];安全與環(huán)境學報;2012年02期

相關博士學位論文 前3條

1 亓冠圣;煤礦封閉火區(qū)中陰燃煤體的動力學反應機理及其熄滅條件[D];中國礦業(yè)大學;2017年

2 杜蘭萍;基于性能化的大尺度公共建筑防火策略研究[D];天津大學;2007年

3 劉方;中庭火災煙氣流動與煙氣控制研究[D];重慶大學;2002年

相關碩士學位論文 前10條

1 王佳文;多源火旋風的實驗及數(shù)值模擬研究[D];沈陽航空航天大學;2018年

2 王升;高速列車車廂內(nèi)火災燃燒特性研究[D];西南交通大學;2017年

3 王紅雙;典型軟墊座椅材料燃燒及產(chǎn)煙特性研究[D];中國科學技術大學;2017年

4 李兆男;木結(jié)構(gòu)古建筑轟燃影響因素的研究[D];西華大學;2017年

5 王準;飛機客艙火災轟燃模擬研究[D];中國民用航空飛行學院;2016年

6 劉曉飛;基于多區(qū)域模型公路隧道火災煙氣流動控制及人員疏散研究[D];南京理工大學;2016年

7 殷飛;腔室火災回燃通風條件實驗與數(shù)值模擬研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

8 張志魁;基于Pyrosim和Pathfinder的建筑火災數(shù)值模擬和安全疏散研究[D];天津理工大學;2015年

9 張淑慧;利用FDS對地下車庫火災場景的模擬研究[D];西華大學;2014年

10 李芳;空間條件變化對聚氨酯泡沫陰燃傳播的影響研究[D];河南理工大學;2014年

本文編號：2828671