受限空间竖直开口处的喘振流动研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:renmin9999
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室内火灾是火灾科学研究的重点,学者们对室内火灾做了大量的理论以及实验研究,而当受限开口空间内部存在热源时,开口处会出现喘振现象。喘振是一种有规律的烟气往复运动,并且是火灾中普遍存在的现象,对其研究具有现实意义。只有当热膨胀压力与热浮力大小接近,也就是临界状态时,开口处才会发生明显的喘振现象。目前,国内外对喘振的研究方向多集中在水平开口、小空间,对竖直开口大空间的研究还比较少。本文主要研究了竖直开口、热源存在情况下,ISO9705标准房间喘振发生的情况,并找出ISO9705标准房间喘振效果最明显的情况以及喘振频率的大小。本文介绍了开口空间火灾的研究现状,总结了影响喘振的关键因素以及相关的计算方法。根据理论分析,本论文最终选取了10种不同开口尺寸、不同开口位置模型进行模拟研究,模拟软件为FDS(火灾模拟软件)。A、B、C、D模型分别选取四种不同的竖直开口高度,开口尺寸统一为0.8m×0.5m,模拟结果显示:底部开口情况(D模型)最容易发生喘振现象,并且喘振频率为0.45Hz左右。后六种模型统一选取了底部开口情况,通过改变开口尺寸,对喘振现象做了进一步研究,发现:并不是底部开口就可以发生喘振现象,开口面积的大小与喘振有直接联系,并且相同开口面积、不同宽高比的模型喘振强度也不同。根据模拟结果,本文选取A、B、C三个模型进行实验验证,实验在ISO9705标准房间中进行,并且实验条件与模拟条件相同。实验所得结果与模拟结果基本一致,A、B情况没出现喘振,C模型出现喘振现象。本文模拟结果可以为竖直开口房间火灾的研究提供一定的参考,对喘振的研究有实际意义。
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