学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于FDS的建筑火灾数值模拟及安全疏散研究

作　者: 刘阳
导　师: 贾进章
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 建筑火灾数值模拟烟气能见度安全疏散
分类号: TU998.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 350次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着我国城市化进程的加快，建筑火灾安全问题将逐渐成为困扰城市公共安全的一大难题。近年来，越来越多火灾科学工作者参与到建筑火灾安全的研究工作中，其中利用数值模拟的手段来分析火灾安全问题得以广泛应用。为了研究建筑火灾时期，烟气的蔓延过程和规律，分析火灾对人员疏散的影响因素，评估和解决建筑火灾中的安全问题。本文利用计算机模拟分析的方法将建筑火灾时期烟气的蔓延过程和人员的安全疏散结合起来研究。本文选用多层多室建筑物（高校学生公寓）作为研究对象。利用建模软件Pyrosim对据建筑物的实际尺寸来进行合理简化和处理，建立火灾3D物理模型。并参考国内外的一些火灾经验数据，依照保守最不利原则来设定火灾场景。通过火灾动力学模拟分析软件FDS5.0来模拟火灾烟气的蔓延过程，重点研究在各楼层2m高处、2个楼梯间及首层3个安全出口处的高温烟气分布和能见度分布情况，分析得出各火灾场景的火灾危险时间。然后利用疏散模拟软件Pathfinder对人员的紧急疏散过程进行模拟分析，计算出人员疏散的必需安全疏散时间。最后将各个火灾场景的火灾危险时间和必需安全疏散时间进行对比分析，综合各种因素来评估建筑物的火灾风险性，找出建筑物的火灾危险因素，并结合建筑物的实际情况提出合理可行的防火措施和疏散方案，为类似的建筑火灾问题提供借鉴意义。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-8
Abstract  8-15
1 绪论  15-28
  1.1 研究目的及意义  15-19
    1.1.1 研究目的  15-16
    1.1.2 研究意义  16-19
  1.2 火灾模拟技术的研究现状  19-24
    1.2.1 国外研究现状  19-21
    1.2.2 国内研究现状  21-24
  1.3 主要研究内容  24-25
  1.4 研究方法和技术路线  25-28
    1.4.1 研究方法  25-27
    1.4.2 技术路线  27-28
2 火灾过程的计算模拟理论  28-46
  2.1 火灾动力学理论基础  28-36
    2.1.1 火灾燃烧机理及条件  28-33
    2.1.2 火灾发展和蔓延的基本过程  33-36
  2.2 火灾过程数值模拟理论  36-41
    2.2.1 火灾模拟技术研究的背景  36-37
    2.2.2 火灾模拟的一般步骤  37
    2.2.3 火灾模拟模型的分类  37-41
  2.3 火灾过程的场模拟程序-FDS  41-46
    2.3.1 FDS 软件介绍  41-43
    2.3.3 FDS 模型控制方程  43-44
    2.3.4 FDS 燃烧模型  44-45
    2.3.5 FDS 模拟计算流程  45-46
3 建筑火灾场景设计  46-56
  3.1 某建筑物概述  46-47
  3.2 火灾危险源辨识及火灾危险性分析  47-49
  3.3 火灾场景设计的原则及方法  49-51
    3.3.1 火灾场景设计的原则  49-50
    3.3.2 火灾场景设计的步骤  50-51
  3.4 火源位置的设定  51-53
  3.5 火灾增长速率分析  53-54
  3.6 火灾的最大热释放量分析  54-56
4 多层多室建筑火灾烟气蔓延过程计算模拟  56-77
  4.1 Pyrosim 建模  56-58
    4.1.1 Pyrosim 建模软件介绍  56
    4.1.2 建筑物模型建立  56-57
    4.1.3 模型网格划分  57-58
  4.2 模型的输入条件  58
  4.3 可用疏散时间 TASET及其主要影响参数  58-60
    4.3.1 烟气层高度  58-59
    4.3.2 对流热  59
    4.3.3 能见度  59-60
  4.4 模拟计算结果与分析  60-75
    4.4.1 火灾场景  60-65
    4.4.2 火灾场景  65-70
    4.4.3 火灾场景  70-75
  4.5 火灾模拟结果分析  75-77
5 人员安全疏散的模拟分析  77-97
  5.1 安全疏散分析的目的及判定标准  77-78
    5.1.1 安全疏散分析的目的  77
    5.1.2 安全疏散分析的判据  77-78
    5.1.3 安全疏散分析的基本假定条件  78
  5.2 疏散路径  78-80
  5.3 疏散参数  80-81
    5.3.1 疏散人数确定  80
    5.3.2 人员步行速度的确定  80-81
  5.4 疏散时间  81-83
    5.4.1 报警时间  82
    5.4.2 疏散响应时间  82-83
  5.5 计算模拟分析  83-92
    5.5.1 疏散软件 PathFinderTM简介  83-84
    5.5.2 疏散模型建立  84-85
    5.5.3 疏散时间模拟  85-92
  5.6 建筑火灾安全性判定  92-94
  5.7 建筑火灾风险评估及安全建议  94-97
    5.7.1 建筑物火灾风险评估  94-95
    5.7.2 防火措施及疏散建议  95-97
6 不确定性分析  97-102
  6.1 火灾过程模拟中的不确定性分析  97-99
    6.1.1 建筑物火灾蔓延的不确定性  97-98
    6.1.2 火灾数值模拟的的不确定性  98-99
  6.2 人员安全疏散过程的不确定性分析  99-102
    6.2.1 人员自身的身体条件  99-100
    6.2.2 人员的紧张心理和社会关系  100
    6.2.3 疏散方式和路径  100-101
    6.2.4 消防设施和应急救援  101-102
结论  102-104
展望  104-105
参考文献  105-110
作者简历  110-111
学位论文数据集  111-112

基于FDS的建筑火灾数值模拟及安全疏散研究

内容摘要

全文目录

相似论文