一、楼梯井内火灾过程的大涡模拟（论文文献综述）
李文健[1]（2021）在《火灾背景下高层建筑异质人群疏散方法优化研究》文中认为自进入21世纪初以来,由于社会经济平稳高速发展,城市现代化程度日益提升,高层建筑鳞次栉比。大型购物广场、地铁站、办公楼、高层酒店等综合性建筑在给人们生活提供便利与舒适的同时,往往伴随着大量人员的聚集。一旦发生火灾事故,将造成大量人员疏散,且在疏散过程中可能引发人员伤亡及经济财产损失,甚至对社会安定产生不良影响。使用Pyrosim和Pathfinder计算机模拟软件,研究分析高层建筑火灾疏散问题,通过优化行人疏散方法,改善行人交通,从而为建筑设计者提供有效的疏散方案具有重要的现实意义,对提高公共场所的消防安全也具有重要的指导意义。本文主要以高层建筑发生火灾为研究背景,对高层建筑火灾的发展过程和异质人群疏散方法进行了研究分析及优化。高层建筑火灾模拟主要采用Pyrosim火灾模拟软件研究了低层、中层、高层火灾发展过程中的烟气蔓延规律以及能见度、CO浓度、烟气温度等变化过程,对火灾发展过程进行综合性分析。火灾模拟结果发现,烟气在竖向通道易形成烟囱效应,靠近着火区域的楼梯间在短时间内会充满烟气,一般情况下不能作为疏散途径;利用火灾模拟软件,运行得出了在三种火灾背景条件下不同的可用安全疏散时间,研究数据对高层建筑火灾人员疏散具有一定的参考意义。在前面高层建筑火灾模拟的基础上,本文继续开展高层建筑异质人群疏散模拟研究,同时考虑到疏散人群的异质性,采用Pathfinder人员疏散模拟软件,模拟了高层建筑异质人群普遍采用的疏散方法（选择最近的楼梯或安全出口）,得出了异质人群疏散所需安全疏散时间。与前面模拟得出的可用安全疏散时间进行对比分析,再进一步优化异质人群的疏散方法。模拟结果表明高层建筑发生火灾后,设置疏散引导人员或进行广播指引,充分发挥可用的疏散楼梯,在一定程度上,可以提高高层建筑异质人群的疏散效率。在高层建筑异质人群疏散模拟的基础上,进一步拓展研究分析了高密度人群与疏散楼梯之间的关系以及异质人群分布对总疏散时间的影响。分析得出增加楼梯宽度可以提高楼层的疏散效率,但只增加高密度楼层的楼梯宽度,不能提高总楼层人员的疏散效率,可以缓解高密度人群楼层楼梯间的拥堵。其次,将行动缓慢的老人和儿童分布在较低楼层有利于高层建筑异质人群疏散。最后,对全文的研究进行了总结,同时提出了在此研究工作的基础上还要进一步深入研究,不断探索和完善高层建筑火灾模拟和人员疏散模拟。
李镇韬[2]（2020）在《基于Pyrosim地下车库烟气蔓延模拟研究》文中进行了进一步梳理随着国民经济的增长,国内机动车保有量迅速增加,如今地上停车位已经满足不了城市居民的需求,地下车库的开发和建设应运而生。地下车库为居民解决停车难的同时,也带来火灾的风险。地下车库中含有大量汽车,相邻车辆间隙也很小,而且每辆汽车油箱里均含有可观燃油或燃气,一旦发生火灾会迅速点燃附近车辆,扩大火势,达到火灾发展阶段的第三阶段（全面发展阶段）。此外,地下车库中缺少门窗,与外界环境交互困难,热量和有毒气体不能及时排出,对受困人员的安全造成极大的威胁,因此研究烟气在地下车库内蔓延规律具有十分重要的意义。本文通过对合肥市高新区妇幼保健院实地考察并结合收集到的CAD图纸,利用Pyrosim软件建立1:1尺寸三维地下车库模型。通过分析不同场景下地下车库的能见度、温度以及CO浓度的分布情况,得到不同排风口布置方式、排风设备功率大小、补风系统以及喷淋系统对烟气蔓延的影响,主要结论如下:（1）机械排风相对于自然排风抑制烟气蔓延能力明显提升,排风口侧排布置比顶排布置更早的接触到烟气,排烟效果更好,侧排布置在火灾初期就可以形成规模性排烟,而顶排布置在火灾中后期才能形成规模性排烟。（2）在建筑空间大小一定时,排风烟机功率存在一个分界值,在分界值之前排风烟机功率越大,防火分区内温度和CO浓度越小,超过这个分界值之后不再成正比。（3）在机械排风的前提下,只添加补风系统可以大幅度提高防火分区能见度以及降低CO浓度,但温度会升高;只添加喷淋系统可以大幅度降低防火分区温度,但喷淋系统抑制燃烧的同时会提高CO浓度以及降低室内能见度。排风系统、补风系统以及喷淋系统三者耦合可以改善单独两种系统结合的缺点,不仅可以大幅度降低防火分区内温度,而且CO浓度和室内能见度也能得到控制。最后,根据本文的研究结果,结合前人对地下车库烟气蔓延的研究,对地下车库在进行通风排烟设计时,提出合理化的建议。图[55]表[4]参[52]
张军[3]（2020）在《高层建筑楼梯井烟气流动特性和正压送风技术研究》文中进行了进一步梳理近年来,我国在经济高速发展的支撑下,特大型城市规模日趋扩大,高层建筑越来越多,建筑结构越来越复杂。虽然高层建筑占地面积小、土地利用率高,但是建筑内的火灾隐患多、危害性大,一旦起火,火灾的快速扑救和人员的安全疏散也是一个巨大的挑战。高层建筑内有很多竖向通道,火灾发生后容易成为热烟气的主要蔓延通道,造成火灾危害区域扩大。在以往的研究中,由于实验条件所限,研究者多采用比例模型实验来探究发生火灾时高层建筑楼梯井内的烟气流动与温度分布规律,缺乏与全尺寸楼梯井实验的对比。比例模型的实验结果具有一定的参考意义,但是仍具有一定局限性。因此本文采用理论分析、全尺寸实验和数值模拟相结合的方法,来探究开口形式、火源位置、火源功率等不同因素对楼梯井内烟气流动和正压送风方式的影响,主要包括以下三个方面的内容:一、通过全尺寸实验和数值模拟相结合研究了不同开口形式（高度和开闭状态）下楼梯井烟气流动特性和参数分布,研究所得结论如下,随着开口位置的升高,开口位置上下层烟气温度差和开口楼层处楼梯井内竖向速度分量的绝对值在不断降低,而楼梯井内中性面高度则是先增大后减小的。受热烟气影响的区域和CO浓度的最大值则是随着开口位置的升高在逐渐的增大。顶部和底部开口的开闭情况会对前室火行为和楼梯井内的温度分布产生影响。当顶部开口关闭时,楼梯井内温度曲线的衰减系数较大,约为顶部开口工况的两倍,当底层开口开启时,楼梯井内的温度曲线的衰减系数则会减小。二、采用数值模拟的方法研究了不同火源位置（横向和竖向）下楼梯井烟气的流动特性和参数分布,研究所得结论如下,同一楼层火源位于门口处时,前室顶棚处温度要比火源位于靠墙处时低。楼梯井内温度从大到小排列分别是楼梯门口,前室门口,前室中心,正对楼梯门口,正对前室门口。不同火源横向位置下楼梯井内的压力分布的趋势都是相同的。火源位置离楼梯门口越远,中性面的高度越低。前室顶棚温度分布和顶棚内最高温度的位置会随着火源高度的改变而发生变化。相同火源高度,楼层开口全部打开时,前室顶棚温度分布比1、21层及着火楼层打开时更为均匀,并且温度更低。开口楼层全部打开时,楼梯井内最高温度随着火源位置的升高逐渐增加,而衰减系数却是呈先增大后减小的趋势,此时压力分布基本不受火源位置影响。而1、21层及着火楼层打开时,楼梯井内最高温度和最大压力都是随着火源位置的升高不断降低,温度衰减系数也是呈递减趋势。通过引入火源高度因子,提出了不同开口方式下最高温度与火源高度因子的关系式。三、针对发生火灾时楼梯井单独加压送风的情况,采用数值模拟的方法研究不同影响因素对正压送风系统有效性的影响。研究所得结论如下:加压送风量对正压送风系统阻挡烟气侵入能力的影响较大,送风量越大,阻挡烟气流入楼梯井的能力越强。通过对楼梯井温度和压力分布进行分析,可以将送风量分为三个区段:未克服热压区,基本克服热压区和完全克服热压区。楼梯井内各送风口的气流质量流量随着加压送风量的增加基本呈线性增长,并且送风口的高度越低,其增长速率越高。开口位置的不同也会对正压送风系统的送风效果产生影响。随着开口高度的增加,楼梯井内的温度是先升高后降低的,烟气所能达到的最高位置也是先升高后降低的。开口楼层的升高会增加正压系统在着火楼层处产生的正压值,从而提高正压系统抵御烟气入侵的能力。楼层开口打开时会使该区域内送风口的质量流量显着增大,而底部着火楼层区域送风口的质量流量则会随着开口高度的升高而减小。火源位置对正压送风系统的送风效果影响较小。在正压送风的风量较小的情况下,不同火源位置下正压送风系统所产生的正压均不能抵挡烟囱效应所产生的热压。着火楼层的存在将压力曲线分成了两个部分:着火楼层下部区域和着火楼层上部区域。着火楼层下部区域内,压力随着火源位置的升高在逐渐增大,而上部区域则是与之相反,随着火源位置的升高在逐渐降低。
龚郅治[4]（2020）在《基于结构塌落的建筑火灾自均衡分区并行数值方法研究及应用》文中研究指明建筑火灾事故频发,火势往往蔓延迅速且危害很大。在建筑火灾中,时有结构塌落现象发生,会对火势的发展产生很大影响。在建筑火灾模拟中通常采用场模型,单元网格数常多达近百万甚至上千万,对计算能力要求很高,串行计算难以满足计算需求。本文针对上述问题,进行了基于结构塌落的建筑火灾自均衡分区并行数值方法研究及应用。主要内容包括:首先,提出了基于结构塌落的火灾动力学数学模型及基于网格变换的数值建模方法,并开发了实现该方法的工具。根据燃烧的控制方程和塌落运动控制方程,给出了基于接触传递的塌落固体-火灾耦合数学模型,然后建立基于结构塌落的建筑火灾动力学数学模型。针对基于结构塌落的建筑火灾动力学数学模型,在场模型中基于网格变换机制,给出了对建筑结构建模并应用于离散模拟过程的方法。根据基于结构塌落的火灾动力学数学模型和基于网格变换的塌落固体建模方法,对开源火灾数值模拟软件进行相应的功能扩展,使之支持对火灾中建筑结构的塌落进行建模及数值模拟。其次,提出了基于负载量化的火灾模拟自均衡分区方法,并开发了实现该方法的工具。针对场模型网格数量庞大,并行计算需要各个进程间进行消息通信等特点,提出了对并行计算中子分区的计算负载进行量化估计的方法。提出了四个计算负载影响因子,以之为变量给出了一个计算负载的估计函数,并借助估计函数的值对子分区的负载进行估计。针对室内火灾案例,通过正交试验法确定一组使得估计函数值与实际模拟时长有较好线性关系的参数,确定室内建筑火灾场景下的计算负载估计函数的具体形式。基于对负载的估计方法,提出了建筑火灾数值模拟自动均衡分区的算法流程,并加以编程实现,可对建筑火灾模型实现负载的自均衡分区。最后,将本文所提出的数值建模方法和自均衡分区方法应用于建筑火灾的实际模拟。以某快递物流中心为原型,建立全尺寸场模型。使用基于负载量化的自均衡分区法结合并行模拟计算,分析了基于负载量化的自均衡分区法对并行效率的影响。分析结果表明,本文所提出的自均衡分区方法有效提高了并行效率,缩短了计算时间。采用该方法,进一步研究了该建筑火灾中的结构塌落现象对火势的影响,分别分析了在不同塌落位置、不同塌落起始时刻、不同测点情形下对温度、二氧化碳浓度、氧气浓度、烟气浓度的影响。
陈冉[5]（2018）在《高层建筑主体结构施工期火灾烟雾扩散规律及疏散研究》文中研究表明随着四十年中国改革开放以来国家经济的高速发展,近些年来我国各地区高层建筑的建设规模和数量日益增多,高层建筑一旦发生火灾,很有可能会造成严重的人员伤亡与巨大的财产损失。世界各国高层建筑火灾案例的逐年频发,国内外专家学者虽一直不断的对已建成的高层建筑火灾烟气及人员疏散做了很多的理论及实验研究,然而却对正在施工中的高层建筑主体结构发生火灾时的烟气规律及疏散研究非常少,研究此类问题具有十分重要的实际意义。高层建筑主体结构施工期发生火灾,火灾产生的烟气在各楼层房间区域蔓延,排烟只能靠高层建筑本身结构自然排烟,烟气在楼梯间、电梯井中扩散必然复杂多变,研究此类问题时需建立精确、可靠的场模型进行火灾模拟,本文选用国际上通用的模拟建筑火灾烟气流动的流体动力学火灾软件Pyro Sim进行模拟。本文在研究高层建筑施工现场火灾烟气运动理论和总结分析施工现场各类可能引发火灾风险因素的基础上,通过Pyro Sim软件建立了已经施工至十一层的某小区高层住宅楼的物理模型,得出了分别在一层和五层楼层的着火源位置处烟气流动的特点及规律,以及分别设置同风向不同风速、同风速不同风向时各种工况下烟气在不同位置处的温度、流动速度、一氧化碳浓度值变化和对比。1.当着火源位于一层时,火灾发生后20s后,烟气通过天井、电梯井、设备电器井蔓延至十一层施工区,危害正在十一层的施工人员安全,在烟囱效应作用下,烟气在天井、电梯井、设备井中向上流动速度很快,最快流动速度达到5.7m/s,温度和一氧化碳浓度在竖井结构中也相对较高,而在楼梯间内烟气上升流动相对较慢,楼梯间烟气流动最快的速度为1.86m/s。2.当着火源在五层楼层位置时,烟气对着火源以下楼层影响较小,在上面楼层处烟气流动速度、温度、一氧化碳浓度都产生相应变化。3.当建筑物受到北侧方向不同风速影响,当风速越大,在着火源附近区域烟气温度越低,烟气运动速度越快,一氧化碳在楼梯间内浓度相对下降。4.建筑物在同风速不同风向下影响下,整体上室外风对所选模拟建筑物楼梯间处烟气速度影响为北侧风>南侧风>西侧风,西侧风下楼梯间和走廊处区域烟气中一氧化碳浓度最高,北侧风下一氧化碳浓度降低明显,而室外风对着火源附近区域温度变化影响为西侧风>北侧风>南侧风。5.最后通过安全疏散模拟软件Pathfinder,结合施工现场作业人员疏散条件、各种因素并建立疏散模型,模拟不同火灾工况下建筑物内施工作业人员疏散时间,结果表明,在不同的火灾工况下,施工人员安全出口选择不同,会直接影响人员疏散的线路及整体疏散时间。本文所研究的高层建筑主体结构施工期发生火灾烟气流动特点,蔓延规律及施工人员的疏散模拟,对高层建筑施工期火灾预防、施工期间火灾应急响应预案制定、施工人员安全疏散提供理论依据及参考。
张晓涛[6]（2017）在《高层建筑竖井结构内烟气运动特性及走廊空气幕阻烟研究》文中研究表明高层建筑火灾由于其烟气蔓延途径多、火灾扑救难度大、人员疏散困难等特点,一直是危害社会安全的重大隐患。而竖井及走廊结构作为高层建筑中的常见结构,是火灾烟气运动的主要途径。一般情况下,高温烟气会在热浮力作用下沿着走廊水平运动至各类竖井结构中而发生竖直运动,并最终扩散至整个建筑。因此,研究竖井结构中烟气的运动特性及走廊结构中水平阻烟方法对高层建筑火灾防控有着重要意义。本文以某典型内走廊布局高层办公大楼为研究背景,采用理论分析、数值模拟与模型实验相结合的研究方法,围绕该建筑竖井与走廊结构分别开展了烟气竖直运动规律及空气幕阻烟两个方面的研究,具体内容如下:1.竖井结构内烟气竖直运动特性方面构建了办公楼中含走廊的竖井结构数值模型,研究了不同火源特征,非均匀风压及竖井排烟口对烟气运动的影响规律。研究发现:（1）随着火源功率的增加,竖井结构中烟气运动速度及影响温度明显增大,但烟气运动范围并没有显着变化,中性面下降幅度较小。相较于独立竖井结构,与走廊相连的竖井结构温度衰减速度显着增大。在火源层中,运动至结构外部的烟气会导致临近上层通风口区域在火灾前期发生温度“陡升”现象,温度“陡升”程度与火源功率及位置密切相关,当火源功率超过临界值或火源位置处于危险区段时,温度“陡升”程度会发生显着的提高。本次研究背景中,火源功率临界值为6MW,危险区段为距走廊顶端通风口4.5m6.0m。（2）基于建筑风压理论分析,构建了外界非均匀风压,研究发现随着风压值逐渐增大,烟气在各楼层前期运动的先后顺序逐渐由先高层后低层改变为先低层后高层;在烟气运动相对稳定后,烟气受到风压阻碍作用逐渐滞留于室内,同时在风流的卷吸效应下,运动范围向下层区域显着扩大,竖井温度衰减速率显着减小。（3）竖井排烟口的设置会显着减小高层区域烟气的运动范围,提高中性面位置高度,但却在一定程度上增大了烟气向低层区域的运动的趋势,减小了竖井结构内温度的衰减速率。在排烟口施加负压后,随着负压作用的增大,竖井温度衰减速率逐渐减小,中性面高度持续增高,烟气威胁程度有所改善,但变化幅度及改善程度并不显着。2.走廊结构中空气幕阻烟方面以研究背景为基础,构建了带空气幕走廊结构数值模型,同时基于弗洛德模型设计并搭建了1/8走廊结构实验台,结合理论分析、数值模拟与模型实验研究了走廊空气幕对水平运动烟气的阻隔规律及与机械排烟、挡烟垂壁两类传统控烟设施的耦合阻烟机制。具体内容为:（1）通过气流渗入理论分析,选取了表征性更好的临界压差作为衡量空气幕阻烟性能的指标,并探究其与空气幕送风速度的定量关系。研究发现,当空气幕送风速度在6.0m/s14m/s,送风量为2.4m3/s5.6m3/s时,其阻烟临界压差与送风速度及送风量呈现出高度的线性相关性,并基于此构建了临界压差预测函数。（2）基于临界压差分析,探究了空气幕在火灾热压与常温风压两类环境下的阻隔特征。研究发现空气幕对风压的阻隔特征为易失效但渗入发展慢,而对火灾热压的阻隔特征则为难失效但渗入发展快的特点。当风压与热压耦合作用时,热烟气会导致空气幕保护区域威胁加剧,且会在空气幕近前方会出现明显的CO累积效应。（3）相较于火源层烟气,空气幕对非火源层烟气阻隔临界压差显着减小,且渗入烟气集中区域高度显着降低,这对人员的安全疏散不利。在研究背景中,烟气竖直向上运动的无量纲高度H*为3时,非火源层烟气最易渗过空气幕。（4）通过数值模拟与缩尺寸模型实验,研究了走廊结构中机械排烟、挡烟垂壁两类传统控烟设施与空气幕耦合阻烟机制。当空气幕与机械排烟耦合阻烟时,随着机械排烟速率的增大,综合隔热效率显着提高,空气幕保护区域温度及CO浓度值明显减小,但空气幕临界压差提升并不显着,且保护区域温度及CO浓度的最大极值点出现位置随机械排烟速率增大而逐渐降低。当挡烟垂壁与空气幕耦合阻烟时,若挡烟垂壁下垂高度为0.75m以上,空气幕阻烟临界压差与隔热效率显着提高,空气幕保护区域及近前方区域的CO浓度明显降低;而当下垂高度为0.50m时,烟气对空气幕保护区域及近前方的威胁程度甚至较无挡烟垂壁情况有所加剧。建议在该类建筑走廊结构中,挡烟垂壁下垂高度应该在国家标准规定的0.50m基础上适当提高。
徐君儒[7]（2017）在《基于敏感性筛选及全局因子耦合的高层楼梯井烟气参量分析研究》文中指出高层楼梯井作为火灾发生时高层建筑唯一的逃生通道,是火灾研究中的一类重要结构。对这种特定结构火灾进行的敏感性分析可以得出影响因素对特定输出量的敏感性排序、分析各因素的作用、筛选重要因素并简化模型。敏感性分析中的筛选方法可以计算出反应系统内各影响因素大致的敏感性指数,可用于前期筛选出重要的因子。敏感性分析中的全局敏感性方法可以分别得出系统内影响因素的一阶敏感性和总敏感性指数。前者包含了该因素自身对系统输出不确定性的影响,其数值可为控制系统不确定性提供参考。后者包含了此因子变动给输出响应带来的所有影响,其与前者的相对差值也可用于分析此因子与其它因子耦合作用。另一方面,通过数值模拟实验可以大大减少研究成本。但是,高层楼梯井结构的精确模型使对其的研究即使是数值模拟仍需要很大的计算量,而使用计算量小的模型则会对结果造成较大偏差。基于蒙特卡洛方法的敏感性分析对实验重复次数要求较高,因此高层楼梯井结构的复杂结构使对其的敏感性分析研究大大受限于其计算成本。本文基于方差分析的全局敏感性分析方法,在不影响敏感性结果的前提下,减小了原计算量接近50%。针对敏感性分析的前期筛选过程和正式分析过程,本文分别建立了敏感性筛选平台及多因子耦合的全局敏感性分析平台。本文通过MATLAB实现两个平台的各个功能,结合CFD计算,完成了针对高层楼梯井火灾烟气各个特征量的敏感性筛选及多输入因子耦合的全局敏感性分析。通过筛选平台,经过70次工况计算,筛选掉影响较小的输入因子。在筛选掉几乎无影响的环境压强后,本文对高层楼梯井结构火灾进行了全局敏感性分析。全局敏感性分析平台选用了基于方差的全局敏感性分析方法。在此平台中,经过312次工况计算,得出建筑尺寸、热释放速率、环境参数对高层楼梯井内烟气湍流特性及输运特性的一阶敏感性和全局敏感性。结果显示火源热释放速率在各个所考察特征量中均具有较大影响,且在火灾发展阶段时的湍流温度均值、法向速度均值等响应中与其它输入因子相互耦合作用较小。而针对温度湍流脉动强度、标量速度均值等输出响应中,热释放速率与火源房间楼梯井连通口等因子之间相互耦合作用强。针对不同输出响应,敏感性分布不同,应具体分析。此外环境参数对本文所考察8个输出响应均影响很小。
张江涛[8]（2015）在《基于FDS的办公大楼火灾数值模拟研究》文中研究指明随着城市化进程的加快,越来越多的中高层建筑出现在城市中,然而困扰建筑安全的火灾问题一直没能很好的解决。其中办公大楼作为主要的办公场所,可燃物种类繁多而且数量很大,发生火灾的概率很高。一旦发生火灾,火灾产生的高温气体会通过走廊和楼梯间在整栋楼里蔓延开来,这将给办公大楼里的人员的生命带来巨大的威胁,也会造成巨大的而且是无可挽回的经济损失。因此,研究火灾烟气在办公大楼里的蔓延规律具有很重要意义。本文主要研究的是办公大楼发生火灾时的烟气流动状况。首先通过pyrosim建立办公大楼的物理模型;然后合理选择的火源类型,热释放速率以及火灾增长因子等相关参数,为后续的FDS模拟做好了足够的准备;最后采用大涡模拟的方法,对办公大楼以及地下车库的火灾烟气的蔓延状况做了全面的模拟研究。通过Pathfinder对办公大楼内的人员疏散做了细致的分析。对模拟结果表明:（1）无论是窗户开启还是关闭,火灾产生的高温都已经超过了人体忍受的极限值[2]。对房间内部人员会构成严重的威胁;对于烟气层高度和烟气层能见度而言,从窗户新进的新鲜空气会与火灾产生的烟气进行混合,从而对烟气层高度及能见度造成扰动。但是窗户关闭时,烟气层高度会在火灾发生后50s内迅速降低到1m以下,不利于人员逃生;走廊和其他各楼层的温度变化主要是受烟气的热辐射的影响,但都低于人体的耐受温度,楼层越高,烟气沉降越厉害[2]。（2）火源在中间层即二层的房间内时,火灾几乎对一层没有影响。但是三层至六层的温度比火源在一层时明显要高出的值约为10℃。3到6层烟气层能见度,烟气层高度与火源在一层时基本上相同。（3）火源在顶层,火灾所带来的严重后果基本上不会对1至5层带来多大的影响。（4）在使用了无风管诱导通风的地下车库,烟气层高度开始会下降,短时间后会迅速上升。而没有使用机械通风的地下车库烟气层高度会随着时间的推移逐步下降,在170s后烟气层高度已经不足1m,影响了人员逃生。本文的研究对于办公大楼的火灾烟气蔓延规律,为以后的人员安全逃生有一定的意义[2]。也为以后类似建筑的防火措施能够提供合理化的指导意见。对消防模拟训练也能提供一定的帮助。
贾欢渝[9]（2014）在《千米摩天大楼热压分布及防排烟的数值模拟研究》文中认为位于迪拜的哈利法塔，建筑高度为828m，是全世界目前最高的摩天大楼，而沙特阿拉伯的王国塔，也于2014年4月27日开建，建筑高度约为1007m，从我国社会和经济现阶段发展状况出发，有必要前瞻性的对千米摩天大楼相关问题进行探究并作技术储备。本文主要针对千米摩天大楼热压分布特性和防排烟措施进行研究。主要研究以下4个方面：（1）提出并验证适用于千米摩天大楼数值模拟的方法，合理简化千米摩天大楼的几何模型及设定相关参数；（2）模拟分析千米摩天大楼热压分布规律、不同地区的热压比较、提出有效减小热压作用的措施并进行能耗分析；（3）模拟分析千米摩天大楼室内着火后的烟气流动特性，提出相应的人员疏散建议；（4）模拟分析排烟系统的效果和3种不同的加压防烟系统，并比较3种系统的作用效果，提出最佳方案。课题采用数值模拟的方法对以上4个方面进行了研究。通过模拟结果发现：以大连冬季为基础工况，千米摩天大楼中很多楼层的孔口两侧压差远远超过规范要求，中性面下层空气流入各竖井，中性面上层空气流出各竖井；与迪拜、广州、上海、北京、哈尔滨五个城市进行了热压对比，室内外温差越大的地区，热压作用越大；提出多种设置阻隔的方法，削弱热压对系统运行和人员疏散的不利影响。运用区域模型（CFAST软件）和网络模型（CONTAM软件）结合的技术路线，模拟得出1层着火是千米摩天大楼着火的最不利工况，着火层越往上，危害性越小。与一般建筑着火不同，千米摩天大楼在着火过程中，烟气只在着火层以上传播，并不向下传播。前30min是人员疏散的黄金时间，着火区域的被困人员要积极展开自救。排烟系统、楼梯间加压系统和电梯井加压系统组合是千米摩天大楼防排烟的最佳组合形式，楼梯间与前室共同加压会造成楼梯间和电梯间严重超压。
许晓元[10]（2011）在《高层建筑竖向通道中性面位置研究》文中研究表明高层建筑的高度大、层数多,造成烟气迅速蔓延的竖向通道多,所以其火灾危险性更大,火灾问题更明显。高层建筑不同部位相对中性面位置不同,气体流动形式也不尽相同,所以可以根据高层建筑中性面的具体位置来确定不同部位的烟气控制策略。因此对高层建筑竖向通道中烟气运动规律,尤其是烟囱效应下竖向通道内中性面位置进行研究,这对高层建筑的防排烟措施和减少火灾烟气对建筑物内人员的危害都有着极其重要的意义。本文主要研究竖井、楼梯井不同开口形式下的中性面位置。对于竖井中性面位置的研究,前人已经发展了Klote模型、双区域模型,然而,此两种模型均未充分考虑火灾烟气在竖井内向上蔓延时与竖井壁面间存在的热损失。这说明以上模型在竖井内烟气温度假设上均存在一定的局限性,不能准确地预测竖井内中性面的位置。而对于楼梯井中性面位置的研究却鲜有报道。通过理论分析,考虑了烟气与竖井壁面之间的热损失,根据多区域的思想建立了竖井侧面连续开缝和竖井侧面连续开缝及上部开口时竖井中性面位置的多区域模型,并通过CFD模拟、缩尺寸实验等方法验证了多区域模型的可靠性；根据竖井内温度在竖向上连续分布的特点,推导了火灾情况下竖井侧面连续开缝和竖井侧面连续开缝及上部开口时竖井中性面位置的连续模型,并通过CFD模拟、缩尺寸实验等方法验证了连续模型的可靠性；在验证过程中得到以下结论：a) Klote模型的偏差最大；任意工况下,Klote模型值均比模拟及实验结果偏高；双区域模型的偏差值也较大,并且相同工况下由于区域划分的不同导致模型结果本身偏差较大；Klote模型及双区域模型对于较高竖井偏差相对较小。b)中性面高度随火源功率变化不大,主要和开口情况有关。随着火源功率的增大,竖井中性面稍有下降,随着顶部开口面积的增大中性面位置明显升高。竖井仅有侧向开缝时,中性面均保持在竖井1/2高度以下,当竖井加有顶部开口后,中性面高度可能上升到竖井1/2高度以上。c)当上部开口面积不大时,连续模型及多区域模型、简化后的多区域模型偏差均较小,都能较准确的判断中性面的位置。当竖井上部开口面积较大时,连续模型偏差可减为0,而多区域模型及简化后的模型偏差则较大。说明多区域模型不适用于上部开口面积较大情形,即当WHc/Av≈0时,只有连续模型能较准确的判断竖井中性面高度。在1/3缩尺寸楼梯井实验台中研究了楼梯井不同开口方式下中性面位置的变化规律,并通过实验和模拟等方法研究了楼梯井侧向连续开口时中性面位置,通过分析实验和模拟结果可知：a)当楼梯井均匀开口和着火层上部楼层开口时,中性面位置较高；当着火层邻近层开口时,中性面位置较低；顶层开口时,形成了明显的烟囱效应。b)楼梯井侧向连续开口,火源位置在一层时,整体楼梯井不存在中性面,中间紊乱楼层存在各自小中性面。并且楼梯井与外部通过侧面开口形成若干个“竖井”小循环。随着火源功率的增加,紊乱楼层数增加,小循环数也增加。c)楼梯井侧向连续开口,火源功率不变,改变火源位置时,随着火源位置的增高,楼梯井下部空气流入的范围扩大,紊乱楼层数减小,小循环数也减小。
二、楼梯井内火灾过程的大涡模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、楼梯井内火灾过程的大涡模拟（论文提纲范文）
（1）火灾背景下高层建筑异质人群疏散方法优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容和技术路线 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 火灾基础理论与研究方法 |
| 2.1 火灾的发展过程 |
| 2.2 火灾烟气特性与危害 |
| 2.3 火灾过程研究方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 异质人群动力学疏散理论 |
| 3.1 疏散行人的生理特征 |
| 3.2 疏散行人的行为特征 |
| 3.3 异质人群运动速度理论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于Pyrosim高层建筑火灾数值模拟与分析 |
| 4.1 火灾数值模拟软件Pyrosim简介 |
| 4.2 高层商务酒店基本情况 |
| 4.3 Pyrosim模拟基本流程 |
| 4.4 火灾数值模型参数设置 |
| 4.5 火灾数值模拟基本条件假设 |
| 4.6 火灾危险判定条件 |
| 4.7 火灾模拟结果与分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 基于Pathfinder异质人群疏散模拟与分析 |
| 5.1 疏散模拟软件Pathfinder简介 |
| 5.2 疏散模型基本情况 |
| 5.3 Pathfinder模拟基本流程 |
| 5.4 疏散模型参数设置 |
| 5.5 疏散模拟基本条件假设 |
| 5.6 安全疏散时间标准判定 |
| 5.7 高层建筑火灾疏散模拟结果与分析 |
| 5.8 高密度人群楼层与楼梯的关系分析 |
| 5.9 异质人群分布对人员疏散的影响分析 |
| 5.10 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（2）基于Pyrosim地下车库烟气蔓延模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 火灾烟气的特性 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国内研究现状 |
| 1.3.2 国外研究现状 |
| 1.3.3 国内外研究现状总结 |
| 1.4 本文研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 本文研究内容 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 第二章 地下车库火灾烟气蔓延基础理论 |
| 2.1 地下车库扁平大空间建筑特性 |
| 2.2 地下车库火灾发展阶段与热释放速率 |
| 2.2.1 地下车库火灾发展阶段 |
| 2.2.2 火灾热释放速率 |
| 2.3 地下车库火灾烟气特点与传播危害性 |
| 2.3.1 火灾烟气动力学理论研究 |
| 2.3.2 地下车库火灾烟气传播性 |
| 2.3.3 地下车库火灾烟气危害性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Pyrosim软件及数值模型建立 |
| 3.1 火灾数值模拟理论研究 |
| 3.1.1 常见确定性火灾发展模型 |
| 3.1.2 湍流流动的基础控制方程 |
| 3.2 Pyrosim数值模拟软件介绍与应用 |
| 3.3 地下停车场的模型构建和工况设置 |
| 3.3.1 工程概况 |
| 3.3.2 模型的建立 |
| 3.3.3 车库模型的参数确定 |
| 3.3.4 工况设置 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 模拟结果与分析 |
| 4.1 排风口布置方式对烟气蔓延的影响 |
| 4.1.1 自然通风条件下烟气蔓延 |
| 4.1.2 排风口顶排布置下烟气蔓延 |
| 4.1.3 排风口侧排布置下烟气蔓延 |
| 4.2 排风烟机功率大小对烟气蔓延的影响 |
| 4.2.1 排风烟机功率为8m3/s时烟气蔓延 |
| 4.2.2 排风烟机功率为24m3/s时烟气蔓延 |
| 4.3 补风系统与喷淋系统对烟气蔓延的影响 |
| 4.3.1 补风系统对烟气蔓延影响 |
| 4.3.2 细水雾喷淋系统对烟气蔓延的影响 |
| 4.3.3 补风系统、细水雾喷淋系统耦合作用下对烟气蔓延的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要成果 |
（3）高层建筑楼梯井烟气流动特性和正压送风技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 高层建筑火灾案例 |
| 1.1.2 高层建筑火灾的特点 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 烟囱效应 |
| 1.2.2 湍流混合运动 |
| 1.2.3 竖井烟气流动特性 |
| 1.2.4 楼梯井烟气流动特性与火行为 |
| 1.2.5 楼梯井正压送风技术 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.4 章节结构安排 |
| 第2章 全尺寸实验与数值模拟研究基础 |
| 2.1 全尺寸楼梯井实验 |
| 2.1.1 某高层建筑楼梯井概览 |
| 2.1.2 测量系统 |
| 2.2 火灾数值模拟介绍 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 开口形式对楼梯井烟气流动的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 开口高度对楼梯井烟气流动的影响 |
| 3.2.1 实验设计 |
| 3.2.2 结果分析与讨论 |
| 3.2.3 数值模拟设计 |
| 3.2.4 对比分析与讨论 |
| 3.3 开口状态对楼梯井烟气流动的影响 |
| 3.3.1 实验与数值模拟设计 |
| 3.3.2 前室火行为 |
| 3.3.3 前室烟气温度分布 |
| 3.3.4 楼梯间烟气温度分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 火源位置对楼梯井烟气流动的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 火源横向位置对楼梯井烟气流动的影响 |
| 4.2.1 数值模拟设计 |
| 4.2.2 结果分析与讨论 |
| 4.3 火源竖向位置对楼梯井烟气流动的影响 |
| 4.3.1 数值模拟设计 |
| 4.3.2 结果分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 正压送风控烟技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数值模拟设计 |
| 5.3 正压送风效果分析 |
| 5.3.1 不同送风量 |
| 5.3.2 不同开口位置 |
| 5.3.3 不同火源位置 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要工作及结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（4）基于结构塌落的建筑火灾自均衡分区并行数值方法研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与课题来源 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 课题来源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 研究现状分析总结 |
| 1.3 研究意义及主要内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 火灾数值模拟与并行计算理论基础 |
| 2.1 火灾数值模型与燃烧理论 |
| 2.1.1 区域模型 |
| 2.1.2 场模型 |
| 2.1.3 建筑火灾的流体动力学数学模型 |
| 2.1.4 建筑火灾的燃烧学数学模型 |
| 2.2 并行计算的硬件环境 |
| 2.3 并行计算的软件环境 |
| 2.3.1 FDS软件介绍 |
| 2.3.2 MPI与 Open MP介绍 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于结构塌落的建筑火灾数值模拟方法 |
| 3.1 基于结构塌落的火灾动力学数学模型 |
| 3.1.1 结构塌落的动力学控制方程 |
| 3.1.2 基于接触传递的耦合数学模型 |
| 3.1.3 基于结构塌落的火灾动力学数学模型 |
| 3.2 基于网格变换的塌落固体建模方法与应用 |
| 3.2.1 创建塌落固体 |
| 3.2.2 建立网格变化机制 |
| 3.2.3 塌落固体与火灾流场的耦合 |
| 3.3 结构塌落火灾数值模拟软件开发 |
| 3.3.1 结构塌落火灾数值模拟软件的开发方法 |
| 3.3.2 结构塌落火灾数值模拟软件的使用 |
| 3.4 本章小节 |
| 第四章 基于负载量化的火灾模拟自均衡分区法 |
| 4.1 火灾模拟中计算负载的量化 |
| 4.1.1 场模型子分区的计算负载影响因子 |
| 4.1.2 场模型子分区的计算负载的估计 |
| 4.1.3 负载估计函数系数的确立 |
| 4.2 基于负载量化的火灾模拟自均衡分区算法 |
| 4.3 基于负载量化的自均衡分区工具开发 |
| 4.3.1 基于负载量化的自均衡分区工具的开发方法 |
| 4.3.2 基于负载量化的自均衡分区工具的使用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于结构塌落的建筑火灾自均衡分区法的应用 |
| 5.1 火灾案例基本信息 |
| 5.2 火灾数值建模 |
| 5.2.1 场模型设置 |
| 5.2.2 自均衡分区结果 |
| 5.2.3 塌落位置设置 |
| 5.3 火灾数值模型的仿真与结果分析 |
| 5.3.1 并行计算效率分析 |
| 5.3.2 结构塌落对温度的影响 |
| 5.3.3 结构塌落对二氧化碳浓度的影响 |
| 5.3.4 结构塌落对氧气浓度的影响 |
| 5.3.5 结构塌落对烟气浓度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间参与课题及学术成果 |
（5）高层建筑主体结构施工期火灾烟雾扩散规律及疏散研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.2.1 建筑火灾概述 |
| 1.2.2 近些年高层建筑施工期发生的火灾案例 |
| 1.2.3 施工期高层建筑火灾的特点和危害 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 研究目的与研究内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 高层建筑施工现场火灾烟气运动理论和风险因素研究 |
| 2.1 建筑火灾动力学理论基础 |
| 2.1.1 火灾发生机理和条件 |
| 2.1.2 建筑火灾发展过程 |
| 2.1.3 建筑火灾中特殊燃烧现象 |
| 2.1.4 火灾燃烧的特性参数 |
| 2.2 建筑火灾烟气运动 |
| 2.2.1 烟气的构成 |
| 2.2.2 烟气的蔓延 |
| 2.2.3 烟气的危害 |
| 2.3 施工期高层建筑火灾烟气流动特性 |
| 2.3.1 烟囱效应 |
| 2.3.2 烟气浮力与膨胀力 |
| 2.3.3 外界风的影响 |
| 2.4 施工期高层建筑火灾风险因素分析 |
| 2.4.1 动火作业 |
| 2.4.2 施工现场易燃建筑材料 |
| 2.4.3 施工现场消防设施不完善 |
| 2.4.4 人的因素 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 火灾数值模拟软件理论基础和PyroSim软件介绍 |
| 3.1 建筑火灾场模拟软件FDS |
| 3.2 FDS软件数值模拟理论基础 |
| 3.2.1 流体动力学基本守恒方程 |
| 3.2.2 大涡模拟 |
| 3.2.3 燃烧模型理论 |
| 3.3 FDS的热边界条件和计算域 |
| 3.3.1 热边界条件 |
| 3.3.2 壁面速度 |
| 3.3.3 计算域 |
| 3.4 PyroSim软件介绍 |
| 3.4.1 PyroSim简介 |
| 3.4.2 Smokeview简介 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高层建筑主体结构施工期火灾烟雾扩散数值模拟 |
| 4.1 某高层建筑火灾模型建立 |
| 4.1.1 模型建立 |
| 4.1.2 建筑内火灾场景设定 |
| 4.1.3 前提假设和边界条件设定 |
| 4.1.4 模型网格划分 |
| 4.2 计算机数值模拟分析 |
| 4.2.1 烟气的分布与流动 |
| 4.2.2 烟气温度分布 |
| 4.2.3 一氧化碳浓度分布 |
| 4.2.4 二氧化碳浓度分布 |
| 4.2.5 流动速度 |
| 4.3 不同着火源位置烟气的流动规律及对比分析 |
| 4.3.1 着火源位于五层时建筑内烟气流动规律 |
| 4.3.2 烟气运动速度变化对比 |
| 4.3.3 一氧化碳(CO)浓度变化对比 |
| 4.3.4 烟气温度变化对比 |
| 4.4 室外风条件下烟雾流动影响分析 |
| 4.4.1 北侧室外风影响下烟雾流动规律 |
| 4.4.2 同风向不同风速影响下烟雾流动规律 |
| 4.4.3 同风速不同风向影响下烟雾流动规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 高层建筑主体结构施工期火灾疏散模拟 |
| 5.1 疏散参数设定 |
| 5.1.1 火灾探测时间确定 |
| 5.1.2 准备时间确定 |
| 5.1.3 各层人员密度确定 |
| 5.1.4 人员疏散速度 |
| 5.1.5 安全裕度系数确定 |
| 5.2 软件模拟分析 |
| 5.2.1 Pathfinder疏散软件简介 |
| 5.2.2 初始条件设定 |
| 5.2.3 疏散模型建立 |
| 5.2.4 不同火灾工况下疏散分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（6）高层建筑竖井结构内烟气运动特性及走廊空气幕阻烟研究（论文提纲范文）
| 作者简介 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究历史与现状 |
| 1.2.1 含竖井建筑结构内火灾烟气运动规律研究 |
| 1.2.2 建筑火灾烟气控制研究 |
| 1.2.3 前人研究的不足 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 技术路线与章节安排 |
| 1.5 研究创新点 |
| 第二章 烟气运动及控制研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值模拟研究方法 |
| 2.2.1 数值模拟分类 |
| 2.2.2 烟气运动基本方程 |
| 2.2.3 FDS火灾模拟方法 |
| 2.3 模型实验研究方法 |
| 2.3.1 相似理论分析 |
| 2.3.2 实验模型主体 |
| 2.3.3 火源设置 |
| 2.3.4 供风系统 |
| 2.3.5 烟雾生成设备 |
| 2.3.6 测量系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 含走廊的竖井结构中热烟气运动特性研究 |
| 3.1 火源功率对含走廊竖井结构中烟气运动的影响 |
| 3.1.1 数值模型构建及参数设置 |
| 3.1.2 含走廊竖井结构内部烟气运动特征研究 |
| 3.1.3 含走廊竖井结构外部烟气运动特征研究 |
| 3.2 外界非均匀风压对含走廊竖井结构中烟气运动的影响 |
| 3.2.1 建筑物风压理论分析 |
| 3.2.2 非均匀风压面构建 |
| 3.2.3 模拟结果分析 |
| 3.3 竖井排烟口对含走廊竖井结构中烟气运动的影响 |
| 3.3.1 竖井排烟口及其负压参数设置 |
| 3.3.2 数值模拟及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 走廊结构空气幕阻烟规律及影响因素研究 |
| 4.1 空气幕送风速度对走廊结构内阻烟性能的影响规律 |
| 4.1.1 气体渗入理论分析 |
| 4.1.2 空气幕参数设置及模型简化 |
| 4.1.3 空气幕送风速度与其阻烟性能规律探究 |
| 4.2 热压及风压对走廊空气幕阻隔性能的影响规律 |
| 4.2.1 场景的构建与参数验证 |
| 4.2.2 空气幕失效高度分析 |
| 4.2.3 热压及风压作用下气体渗入规律及实验验证 |
| 4.2.4 热压与风压耦合作用对空气幕阻隔性能的影响 |
| 4.3 走廊空气幕对非火源层烟气阻隔特征研究 |
| 4.3.1 非火源层烟气的构建 |
| 4.3.2 空气幕对非火源层烟气的阻隔变化特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 传统控烟设施与走廊空气幕耦合阻烟研究 |
| 5.1 机械排烟对空气幕阻烟性能的影响 |
| 5.1.1 机械排烟位置选取 |
| 5.1.2 机械排烟工况设定 |
| 5.1.3 机械排烟与空气幕耦合阻烟研究 |
| 5.2 挡烟垂壁对空气幕阻烟性能的影响 |
| 5.2.1 挡烟垂壁位置选取 |
| 5.2.2 挡烟垂壁工况设定 |
| 5.2.3 挡烟垂壁与空气幕综合阻烟研究 |
| 5.3 耦合阻烟模型实验验证 |
| 5.3.1 模型实验设计 |
| 5.3.2 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）基于敏感性筛选及全局因子耦合的高层楼梯井烟气参量分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 高层楼梯井火灾危险性 |
| 1.2.2 楼梯井相关火灾案例 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 竖井结构火灾研究现状 |
| 1.3.2 火灾领域敏感性分析研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 1.5 本文章节安排 |
| 第2章 楼梯井火灾敏感性分析的理论基础 |
| 2.1 CFD模型基础 |
| 2.2 参数敏感性分析方法 |
| 2.2.1 输入因子筛选方法 |
| 2.2.2 局部敏感性分析 |
| 2.2.3 全局敏感性分析 |
| 2.3 高层竖井结构烟气流动理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 楼梯井火灾烟气输入因子敏感性筛选 |
| 3.1 因子及响应选取 |
| 3.1.1 输入因子 |
| 3.1.2 输出响应 |
| 3.2 敏感性筛选平台建立 |
| 3.2.1 筛选法选取与实现 |
| 3.2.2 平台框架及主要函数 |
| 3.3 输出响应计算 |
| 3.3.1 CFD建模及初始化设定 |
| 3.3.2 CFD计算结果后处理 |
| 3.4 筛选结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 多输入因子耦合分析的楼梯井全局敏感性分析 |
| 4.1 楼梯井建模敏感性分析平台建立 |
| 4.1.1 敏感性分析法选取及实现 |
| 4.1.2 平台框架及主要函数 |
| 4.2 输出响应计算 |
| 4.3 输出响应敏感性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）基于FDS的办公大楼火灾数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.1.1 研究目的 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 建筑火灾模拟的研究现状 |
| 1.2.1 国外火灾模拟的研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 第2章 办公大楼火灾烟气蔓延及控制研究基础 |
| 2.1 火灾燃烧基础 |
| 2.1.1 火灾发生的机理 |
| 2.1.2 着火和灭火 |
| 2.2 火灾烟气的运动特性 |
| 2.2.1 烟气的的产生与性质 |
| 2.2.2 烟气的遮光性 |
| 2.2.3 烟气的流动 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 办公大楼火灾计算机模拟方法研究 |
| 3.1 火灾研究的基本模型 |
| 3.1.1 经验模型 |
| 3.1.2 网络模拟 |
| 3.1.3 区域模型 |
| 3.1.4 场模拟 |
| 3.2 场模拟软件介绍 |
| 3.3 火灾过程的场模拟程序—FDS |
| 3.3.1 FDS的主要功能 |
| 3.3.2 FDS的使用范围 |
| 3.3.3 FDS求解的基本方程 |
| 3.3.4 大涡模拟法 |
| 3.3.5 FDS湍流模拟 |
| 3.4 办公楼火灾场景的设定 |
| 3.4.1 火灾场景的分类 |
| 3.4.2 火灾场景的确定原则 |
| 3.4.3 火灾发展影响因素的确定 |
| 3.5 火灾荷载和热释放速率研究 |
| 3.5.1 火灾荷载研究 |
| 3.5.2 热释放速率的设定 |
| 3.5.3 热释放率模型 |
| 3.6 办公大楼火灾燃烧特性参数的设定 |
| 3.6.1 办公楼火源的设定 |
| 3.6.2 办公楼火灾荷载密度的确定 |
| 3.6.3 办公楼火灾增长因子a 的确定 |
| 3.6.4 办公楼火灾热释放速率曲线的确定 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 办公大楼火灾数值模拟分析 |
| 4.1 办公大楼基本情况介绍 |
| 4.2 房间火灾数值模拟 |
| 4.2.1 数值模拟条件 |
| 4.2.2 数值模拟结果分析 |
| 4.3 2 层楼层相同火源位置 |
| 4.3.1 2 层着火房间烟气层高度分析 |
| 4.3.2 2 层着火房间温度分析 |
| 4.3.3 着火房间烟气能见度的影响 |
| 4.3.4 走廊烟气层能见度分析 |
| 4.3.5 各楼层走廊温度分布 |
| 4.4 6 层楼层相同火源位置 |
| 4.4.1 着火房间烟气层高度分析 |
| 4.4.2 着火房间温度分析 |
| 4.4.3 着火房间的烟气能见度分析 |
| 4.4.4 走廊烟气层高度分析 |
| 4.4.5 走廊温度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 办公大楼的地下车库的通风和防排烟分析 |
| 5.1 地下车库火灾特点 |
| 5.1.1 地下车库火灾时的燃烧特点 |
| 5.1.2 地下车库火灾时烟气流动的特点 |
| 5.1.3 地下车库火灾的发展与蔓延 |
| 5.1.4 地下车库火灾时的疏散 |
| 5.2 地下车库的通风与防排烟设计 |
| 5.2.1 地下车库通风和防排烟设计原则 |
| 5.2.2 地下车库通风量和排烟量的确定 |
| 5.3 射流诱导原理 |
| 5.4 地下车库工程概况 |
| 5.5 原工况通风系统的FDS模拟 |
| 5.5.1 诱导风机数量的确定 |
| 5.6 模拟结果分析 |
| 5.6.1 热释放速率分析 |
| 5.6.2 不同时刻可见度分布分析 |
| 5.6.3 不同时刻的能见度分析 |
| 5.6.4 不同时刻的温度分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 办公大楼火灾中人员的疏散研究 |
| 6.1 疏散基本条件 |
| 6.2 基于性能化设计的建筑安全疏散 |
| 6.3 火灾产物对人员疏散的影响 |
| 6.3.1 火场空间温度 |
| 6.3.2 安全疏散分析的基本假定条件 |
| 6.4 疏散参数 |
| 6.4.1 疏散人数确定 |
| 6.4.2 人员步行速度的确定 |
| 6.5 计算模拟分析 |
| 6.5.1 疏散软件Pathfinder介绍 |
| 6.5.2 疏散模型建立 |
| 6.5.3 疏散时间模拟 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（9）千米摩天大楼热压分布及防排烟的数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 Abstract 目录 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外相关课题研究进展 |
| 1.2.1 高层以上建筑热压分布的研究进展 |
| 1.2.2 高层以上建筑防排烟的研究进展 |
| 1.3 主要研究内容 第2章 千米摩天大楼热压及防排烟研究的数值模拟方法和模拟对象 |
| 2.1 区域模型介绍 |
| 2.1.1 基本方程 |
| 2.1.2 主要物理现象及源项的说明 |
| 2.1.3 CFAST(Consolidate Fire and Smoke Transport)软件概述 |
| 2.2 网络模型介绍 |
| 2.2.1 气体流动分析 |
| 2.2.2 气体浓度计算 |
| 2.2.3 CONTAM 软件概述 |
| 2.3 适用于千米摩天大楼防排烟研究的模拟技术路线和可行性验证 |
| 2.3.1 模拟技术路线说明 |
| 2.3.2 模拟技术路线的合理性验证 |
| 2.4 千米摩天大楼实际建筑模型 |
| 2.4.1 千米摩天大楼的几何模型简化及相关参数设定 |
| 2.4.2 千米摩天大楼的大气环境温度设定 |
| 2.5 本章小结 第3章 千米摩天大楼热压分布特性模拟研究 |
| 3.1 典型地区千米摩天大楼热压分布 |
| 3.1.1 千米摩天大楼热压模拟的建模 |
| 3.1.2 模拟结果分析 |
| 3.2 不同地区千米摩天大楼热压分布特性的比较 |
| 3.2.1 6 个典型气候地区的气候特点及气象参数 |
| 3.2.2 6 个典型气候地区的热压模拟结果及分析 |
| 3.3 减小千米摩天大楼热压作用的措施研究 |
| 3.3.1 横向隔断对热压分布的影响 |
| 3.3.2 竖向隔断对热压分布的影响 |
| 3.3.3 门开关状态对热压分布的影响 |
| 3.4 热压差系数（TDC）和能耗变化分析 |
| 3.4.1 热压差系数（TDC）的概念 |
| 3.4.2 典型模拟工况的 TDC 值分析 |
| 3.5 本章小结 第4章 千米摩天大楼防排烟的模拟研究 |
| 4.1 千米摩天大楼 A 栋单层烟气流动的模拟分析 |
| 4.1.1 模拟千米摩天大楼 A 栋火灾的建模 |
| 4.1.2 烟气传播模拟结果及分析 |
| 4.2 不同着火层着火的烟气特性及机械排烟分析 |
| 4.2.1 千米摩天大楼着火层的建模和分析说明 |
| 4.2.2 千米摩天大楼 1 层着火时的烟气特性分析 |
| 4.2.3 千米摩天大楼 60 层着火时的烟气特性分析 |
| 4.2.4 千米摩天大楼 110 层着火时的烟气特性分析 |
| 4.2.5 千米摩天大楼 150 层着火时的烟气特性分析 |
| 4.2.6 千米摩天大楼 200 层着火时的烟气特性分析 |
| 4.2.7 机械排烟作用分析 |
| 4.3 楼梯间与前室烟控系统作用分析 |
| 4.3.1 防烟系统的加压风量计算 |
| 4.3.2 楼梯间单独加压作用分析 |
| 4.3.3 楼梯间和前室共同加压分析 |
| 4.4 电梯井加压烟控系统作用分析 |
| 4.5 防排烟系统的经济性分析 |
| 4.6 本章小结 结论 参考文献 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果 致谢 |
（10）高层建筑竖向通道中性面位置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 高层建筑的主要火灾问题 |
| 1.1.2 高层建筑火灾特点及案例 |
| 1.2 高层建筑竖井及楼梯井内烟气流动特点 |
| 1.3 前人的研究 |
| 1.4 本文的章节安排 |
| 参考文献 |
| 第2章 流体运动与烟囱效应的基础理论 |
| 2.1 流体的粘性与压缩性 |
| 2.1.1 流体的粘性 |
| 2.1.2 流体的压缩性 |
| 2.2 烟囱效应 |
| 2.2.1 烟囱效应 |
| 2.2.2 烟囱效应在竖井内对烟气的驱动作用 |
| 2.3 前人的竖井中性面模型 |
| 2.3.1 Klote模型 |
| 2.3.2 双区域模型 |
| 2.4 Klote模型及双区域模型的局限性 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 火灾情况下竖井中性面位置的多区域模型 |
| 3.1 多区域模型的建立 |
| 3.1.1 侧向连续开缝竖井 |
| 3.1.2 侧向连续开缝及上部开口的竖井 |
| 3.2 CFD模拟验证 |
| 3.2.1 模拟技术介绍 |
| 3.2.2 数值模拟设置 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 竖井内烟气的温度分布 |
| 3.3.2 竖井侧向开缝处的压强分布 |
| 3.4 各模型计算值与CFD模拟结果对比 |
| 3.4.1 侧向连续开缝竖井 |
| 3.4.2 侧向连续开缝及上部开口竖井 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 火灾情况下竖井中性面位置的连续模型 |
| 4.1 连续模型的建立 |
| 4.1.1 侧向连续开缝竖井 |
| 4.1.2 侧向连续开缝及上部开口的竖井 |
| 4.2 CFD模拟验证 |
| 4.2.1 网格独立性分析 |
| 4.2.2 数值模拟设置 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 竖井内烟气的温度分布 |
| 4.3.2 竖井侧向开缝处的压强分布 |
| 4.4 各种模型值与CFD模拟结果对比 |
| 4.4.1 侧向连续开缝竖井 |
| 4.4.2 侧向连续开缝及上部开口竖井 |
| 4.4.3 上部开口面积对中性面的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 竖井中性面模型的实验验证 |
| 5.1 相似理论 |
| 5.2 1/8尺寸实验台介绍 |
| 5.3 测量方法与数据采集 |
| 5.4 小尺寸竖井实验 |
| 5.5 实验结果与分析 |
| 5.5.1 多区域模型的验证 |
| 5.5.2 连续模型的验证 |
| 5.5.3 连续模型与多区域模型的对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 火灾情况下楼梯井中性面位置研究 |
| 6.1 楼梯井模拟实验台介绍 |
| 6.2 楼梯井不同开口方式下中性面位置研究 |
| 6.2.1 实验设计 |
| 6.2.2 实验结果分析 |
| 6.3 楼梯井侧向连续开口中性面位置研究 |
| 6.3.1 实验设计 |
| 6.3.2 实验结果分析 |
| 6.3.3 CFD模拟及结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文主要结论 |
| 7.2 论文的创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、楼梯井内火灾过程的大涡模拟（论文参考文献）
- [1]火灾背景下高层建筑异质人群疏散方法优化研究[D]. 李文健. 江西理工大学, 2021(01)
- [2]基于Pyrosim地下车库烟气蔓延模拟研究[D]. 李镇韬. 安徽建筑大学, 2020(01)
- [3]高层建筑楼梯井烟气流动特性和正压送风技术研究[D]. 张军. 中国科学技术大学, 2020
- [4]基于结构塌落的建筑火灾自均衡分区并行数值方法研究及应用[D]. 龚郅治. 上海交通大学, 2020(01)
- [5]高层建筑主体结构施工期火灾烟雾扩散规律及疏散研究[D]. 陈冉. 安徽建筑大学, 2018(01)
- [6]高层建筑竖井结构内烟气运动特性及走廊空气幕阻烟研究[D]. 张晓涛. 中国地质大学, 2017(01)
- [7]基于敏感性筛选及全局因子耦合的高层楼梯井烟气参量分析研究[D]. 徐君儒. 中国科学技术大学, 2017(01)
- [8]基于FDS的办公大楼火灾数值模拟研究[D]. 张江涛. 河北工程大学, 2015(01)
- [9]千米摩天大楼热压分布及防排烟的数值模拟研究[D]. 贾欢渝. 哈尔滨工业大学, 2014(03)
- [10]高层建筑竖向通道中性面位置研究[D]. 许晓元. 中国科学技术大学, 2011(10)