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《中国地质大学(北京)》 2020年
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利用Pyrosim对某高架仓库火势蔓延和烟气变化的数值模拟

王乐  
【摘要】:自第一座高架仓库于1950年在美国建成以来,这种存储模式便因高效快捷而迅速普及。而高密度立体存储可燃物也构成了不容忽视的火灾风险。对于火灾频发问题,国内外学者通过试验和模拟,研究了火灾发展规律和各类防火措施。本文对某合资公司厂房仓储区进行了简述,该仓储区在使用过程中逐步采用了高度达到6.8m的高位货架,面临GB50016定义的高架仓库的实质风险。同时,国外保险公司基于NFPA规范提出了增加喷淋系统的建议。本文通过模拟,对该仓库的火灾风险进行量化,为合资公司管理层进行投资决策提供依据。本文介绍了模拟研究的内容和采用的技术路线。对Pyrosim软件的使用方法和原理进行描述。针对主要目标物体进行,以设计图纸为基础建立了仓库模型。同时考虑到计算的可行性,对模型进行了适当优化。通过查询规范和相关技术资料,选取了合理的测量指标:HRR热释放速率、温度、CO、烟尘浓度、能见度和烟气层高。模拟选取了三种工况:无排烟无喷淋、仅排烟、仅喷淋。每个工况对三个测点进行测量,构成了九种情况进行对比。利用smokeview查看输出结果。同时,在喷淋系统的启用方面,对比了其他因素的影响:一是有无排烟系统,二是RTI(响应时间系数)不同的喷头。最后,对模拟结果进行分析,结合实际情况,提出了设备选型及安装建议和应对措施:一是应该按照规范要求进行储烟仓的设置,避免烟气的蔓延导致开启喷头过多,影响作用区域的压力,导致水渍损坏其他未起火区域的货物;二是在喷淋系统之上开启排烟天窗并不会造成喷头动作滞后,而仅设置排烟天窗仅在火灾初期和中期能降低烟气温度,在火灾后期反而不利于火势熄灭;三是ESFR喷头比快速响应喷头动作更快,但对环境的要求更加苛刻,需要进一步对比和权衡选择。
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