隨著航運行業(yè)的迅速發(fā)展,船舶火災依舊是航行安全的主要威脅之一。在歷年來的船舶海難事件中,因火災所引起的事故約占11%。船舶火災發(fā)生的可能性高,撲救難度大,蔓延速度快,一旦發(fā)生火災會造成大量的經(jīng)濟損失并嚴重威脅到人員的生命安全。因此,研究船舶火災煙氣的蔓延規(guī)律以及溫度、能見度、CO濃度和CO2濃度的變化情況對控制火災蔓延、制定消防方針和規(guī)劃人員疏散有著重要意義,加快推動船舶防火安全設計的研究。本文以育鯤輪為研究對象,建立全船物理模型,研究基于FDS模擬軟件的船舶艙室火災煙氣流動規(guī)律和危險參數(shù)的變化情況,研究基于Pathfinder的船員逃生行為和可用逃生時間,主要內(nèi)容如下:首先,采用求解湍流問題的大渦模擬計算方法,運用FDS軟件對船舶艙室火災進行仿真研究。根據(jù)火源類型和船舶自身結(jié)構(gòu)設計了4種不同的火災工況,并確定各工況火源的熱釋放速率。通過運用Smokeview將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為3D圖像,察看煙氣蔓延的動態(tài)效果,再根據(jù)切片云圖進一步詳細分析煙氣的流動情況。最后分析各測點的數(shù)據(jù),從溫度、能見度、CO、CO2四個方面計算出出各甲板樓梯口或安全出口的逃生時間臨界值。其次,以Pathfinder為平臺...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及意義
        1.1.1 船舶火災形勢
        1.1.2 船舶火災特點
        1.1.3 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 船舶火災研究現(xiàn)狀
        1.2.2 人員疏散研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
2 燃燒模型和逃生模型
    2.1 燃燒的理論模型
        2.1.1 流體動力學模型
        2.1.2 湍流流動模型
        2.1.3 輻射模型
    2.2 人體運動模型
        2.2.1 元胞自動機
        2.2.2 社會力模型
    2.3 本章小結(jié)
3 船舶火災場景的建立
    3.1 船舶物理模型的建立
        3.1.1 船舶外形輪廓的建立
        3.1.2 模型的簡化
        3.1.3 艙壁和甲板的搭建
    3.2 火災工況設計
        3.2.1 初步設定工況
        3.2.2 熱釋放速率的設定
    3.3 網(wǎng)格劃分
    3.4 測點和切片位置的建立
        3.4.1 測點位置的建立
        3.4.2 切片位置的建立
    3.5 本章小結(jié)
4 船舶火災煙氣的數(shù)值模擬分析
    4.1 船舶火災危險性參數(shù)控制標準
        4.1.1 溫度臨界值
        4.1.2 能見度臨界值
        4.1.3 CO濃度臨界值
        4.1.4 CO₂濃度臨界值
    4.2 火災工況一的數(shù)值模擬分析
        4.2.1 煙氣蔓延情況
        4.2.2 能見度分析
        4.2.3 各測點數(shù)值分析
    4.3 火災工況二的數(shù)值模擬分析
        4.3.1 煙氣蔓延情況
        4.3.2 能見度分析
        4.3.3 各測點數(shù)值分析
    4.4 火災工況三的數(shù)值模擬分析
        4.4.1 煙氣蔓延情況
        4.4.2 能見度分析
        4.4.3 各測點數(shù)值分析
    4.5 火災工況四的數(shù)值模擬分析
        4.5.1 煙氣蔓延情況
        4.5.2 能見度分析
        4.5.3 各測點數(shù)值分析
    4.6 本章小結(jié)
5 船舶人員安全疏散分析
    5.1 人員疏散的準備工作
        5.1.1 人員安全疏散的準備時間
        5.1.2 疏散模式
        5.1.3 疏散人員的設定
        5.1.4 疏散模型的建立
        5.1.5 安全出口的建立
    5.2 人員疏散模擬分析
        5.2.1 工況一的疏散模擬分析
        5.2.2 工況二的疏散模擬分析
        5.2.3 工況三的疏散模擬分析
        5.2.4 工況四的疏散模擬分析
    5.3 疏散模擬等級劃分
    5.4 本章小結(jié)
6 單層甲板的煙氣流動研究
    6.1 門的關(guān)閉與打開對煙氣流動的影響
        6.1.1 場景設計
        6.1.2 煙氣流動情況分析
        6.1.3 測點數(shù)據(jù)分析
    6.2 有無排煙系統(tǒng)對煙氣流動的影響
        6.2.1 場景設計
        6.2.2 煙氣流動情況分析
        6.2.3 測點數(shù)據(jù)分析
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學位期間的科研成果



本文編號：3812573