本文關(guān)鍵詞：大型客車火災(zāi)蔓延規(guī)律數(shù)值模擬研究

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【摘要】：近年來,大型客車火災(zāi)事故頻繁發(fā)生,事故造成了大量人員傷亡與經(jīng)濟損失,同時也帶來惡劣的社會影響。研究客車火災(zāi)發(fā)展規(guī)律對客車安全性研究的開展意義重大。本文采用數(shù)值模擬手段,基于常見客車建立物理模型,對客車火災(zāi)時的火焰蔓延與煙氣運動特性進行了研究。探討了開口條件、火源位置、環(huán)境風(fēng)與施加細水霧不同火災(zāi)模式下客車火災(zāi)蔓延規(guī)律,并提出相應(yīng)客車火災(zāi)防治技術(shù)。主要工作如下： (1)通過調(diào)研,確定了客車火災(zāi)荷載,采用FDS建立了客車火災(zāi)模型。將模擬計算數(shù)據(jù)與已有的全尺寸客車火災(zāi)試驗數(shù)據(jù)進行對比和分析,驗證了應(yīng)用FDS進行客車火災(zāi)模擬研究的可靠性。 (2)對客車火災(zāi)進行計算模擬,得出了不同開口條件、火源位置、環(huán)境風(fēng)與施加細水霧對客車火災(zāi)蔓延的影響規(guī)律。基于氧耗原理提出了客車火災(zāi)熱釋放速率峰值預(yù)測計算式,并通過理論分析與數(shù)值模擬得出客車火災(zāi)煙氣運動臨界風(fēng)速。 (3)通過對模擬數(shù)據(jù)的分析,得到了不同火災(zāi)場景下客車火災(zāi)轟燃時間及可用安全疏散時間,轟燃條件下,客車火災(zāi)可用安全疏散時間不到1分鐘。 (4)引入事故致因理論,建立了客車火災(zāi)事故致因模型�；谠撃Ｐ秃突馂�(zāi)模擬結(jié)果,提出了各階段相應(yīng)的客車火災(zāi)防治對策與建議。 本文對客車火災(zāi)事故分析、火災(zāi)模擬與防治對策進行了較為系統(tǒng)的研究,可為客車火災(zāi)防治的進一步研究打下基礎(chǔ),并為客車的設(shè)計和安防技術(shù)開發(fā)提供參考。
【關(guān)鍵詞】：客車火災(zāi) CFD模擬 氧消耗原理 火焰蔓延 煙氣運動
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U461.91;U492.83
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 課題的研究背景與意義10-14
• 1.2 國內(nèi)外客車火災(zāi)研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 國外研究概況14-17
• 1.2.2 國內(nèi)研究概況17-18
• 1.3 主要研究內(nèi)容及方法18-20
• 1.3.1 研究內(nèi)容18-19
• 1.3.2 研究方案19-20
• 2 客車火災(zāi)事故危險性分析20-36
• 2.1 客車火災(zāi)的結(jié)構(gòu)缺陷及主要特點分析20-21
• 2.1.1 客車結(jié)構(gòu)缺陷20-21
• 2.1.2 客車火災(zāi)的主要特點21
• 2.2 客車火災(zāi)事故案例分析21-26
• 2.3 客車火災(zāi)主要原因分析26-31
• 2.3.1 電路系統(tǒng)故障27-28
• 2.3.2 機械故障28-29
• 2.3.3 油路系統(tǒng)故障29-30
• 2.3.4 排氣管系統(tǒng)故障30-31
• 2.3.5 撞擊起火31
• 2.3.6 其他31
• 2.4 客車火災(zāi)事故致因理論分析31-33
• 2.5 客車火災(zāi)危險性評價標(biāo)準33-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 3 客車火災(zāi)數(shù)值模型設(shè)置及驗證36-54
• 3.1 模擬軟件選擇36-38
• 3.1.1 數(shù)值模擬方法分類與比較36
• 3.1.2 FDS基本原理36-38
• 3.2 數(shù)值模型建立38-42
• 3.2.1 客車模型建立38-39
• 3.2.2 參數(shù)設(shè)置39-41
• 3.2.3 測點布置41-42
• 3.3 火災(zāi)場景設(shè)定42-50
• 3.3.1 火災(zāi)發(fā)展過程42
• 3.3.2 確定火災(zāi)熱釋放速率曲線的方法42-43
• 3.3.3 火源設(shè)定43-47
• 3.3.4 火災(zāi)場景設(shè)置47-50
• 3.4 網(wǎng)格劃分及模擬精確性驗證50-53
• 3.4.1 網(wǎng)格劃分及獨立性分析50-52
• 3.4.2 基于FDS薄壁固體邊界的等效參數(shù)法52
• 3.4.3 數(shù)值模擬準確性驗證52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 4 客車火災(zāi)蔓延規(guī)律模擬結(jié)果與分析54-91
• 4.1 開口狀況對客車火災(zāi)蔓延的影響54-65
• 4.1.1 熱釋放速率分析54-57
• 4.1.2 溫度變化分析57-60
• 4.1.3 煙氣蔓延規(guī)律60-61
• 4.1.4 客車火災(zāi)轟燃分析61-62
• 4.1.5 安全疏散環(huán)境分析62-65
• 4.2 火源位置對客車火災(zāi)蔓延的影響65-71
• 4.2.1 熱釋放速率分析65-66
• 4.2.2 溫度變化分析66-67
• 4.2.3 煙氣蔓延規(guī)律67-68
• 4.2.4 客車火災(zāi)轟燃分析68-69
• 4.2.5 安全疏散環(huán)境分析69-71
• 4.3 環(huán)境風(fēng)對客車火災(zāi)蔓延的影響71-83
• 4.3.1 熱釋放速率分析71-74
• 4.3.2 溫度變化分析74-79
• 4.3.3 煙氣運動臨界風(fēng)速分析79-81
• 4.3.4 客車火災(zāi)轟燃分析81-82
• 4.3.5 安全疏散環(huán)境分析82-83
• 4.4 細水霧對客車火災(zāi)蔓延的影響83-88
• 4.4.1 熱釋放速率分析83-84
• 4.4.2 溫度變化分析84-85
• 4.4.3 煙氣蔓延規(guī)律85-86
• 4.4.4 客車火災(zāi)轟燃分析86-87
• 4.4.5 安全疏散環(huán)境分析87-88
• 4.5 本章小結(jié)88-91
• 5 客車火災(zāi)防治對策91-98
• 5.1 國內(nèi)外客車火災(zāi)防治技術(shù)91-94
• 5.1.1 客車火災(zāi)的主動防護技術(shù)91
• 5.1.2 客車火災(zāi)的被動防護技術(shù)91-94
• 5.2 基于事故致因模型的客車火災(zāi)防治對策研究94-97
• 5.2.1 客車火災(zāi)事故致因模型構(gòu)建94
• 5.2.2 基于能量釋放事故致因模型的防治對策94-97
• 5.3 本章小結(jié)97-98
• 6 結(jié)論與展望98-100
• 參考文獻100-106
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項目106-107
• 致謝107

【參考文獻】

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本文編號：841332