不规则小空间火灾温度分布规律研究.pdf

第29卷第4期
江苏船舶
Vol 29 No4
2012年08月
JIANGSU SHIP
Aug.2012
不规则小空间火灾温度分布规律研究
张守宇,浦金云2,李营2
(1.大连海军92763部队,辽宁旅顺116041;2.海军工程大学船舶与动力学院,湖北武汉430033)
摘要:采用实验建模的方法,对不规则小空间温度分布规律进行了研究;研究表明,这类空间危险高,空间顶棚
的温度可能在几秒钟达到几百度的高温,且在几儿十秒后,整个空间都将处于高温环境之下,最低温度也在100℃
之上;同时研究还表明,这类火灾的高温区域首先出现在空间顶棚和侧部墙壁,这对小空间火灾消防提供了参考
依据。
关键词:实验建模;温度分布;结论分析
中图分类号:U674.76
文献标识码:A
火灾是威胁人们生产和生活的主要灾害之
电偶实物布置如图3所示。同时本实验搭建了可燃
每年都给人们带来重大的财产损失和人员伤亡。这物质量消耗测量平台,用来测量实验过程中可燃物
里着重对不规则小空间火灾进行研究,诸如潜艇机的质量消耗情况,测量平台如图4所示。实验中采
舱、飞机客舱以及各类储癒间等。这类空间火灾发用柴油作为可燃物,其燃烧热值约为42000kJ/kg
展非常迅猛,会瞬间释放大量热量,且热量在狭小的选用的油盆大小为1.0m×1.0m
空间内积聚严重,无法消散,严重影响灭火行动的开
展和威胁人员的生命安全。同时这类空间内的
可燃物都属于缺氧条件下的燃烧,会产生大量炭黑
颗粒和可燃气体,这些生成物在明火熄灭后
遇到新鲜空气,极有可能引发火灾的复燃,导致灭火
行为失败。所以研究这类空间的火灾具有非常重要
的意义。
目前,火灾研究工作主要集中在温度和烟气等
方面,研究对象大多是比较“中规中矩”的长方体空
图1实验房
问内的火灾,涉及到不规则小空间火灾的研究内容
不多,对其内部温度分布规律研究也比较少2。本
1 EB
文将采用实验方法对这类空间的温度分布规律进行
研究,从而为其消防设置提供参考依据
实验建模
火盆
本文建立了一小尺寸实验房,实验房及其尺寸
图分別如图1和图2所示。通风扇外部有盖,实验
图2实验房具体尺寸
过程中可将其关闭,确保舱室密封。内部布置4个
热电偶,侧面壁中部位置布置1号热电偶,用来浏2实验结果及分析
量墙壁的温度;实验房顶棚位置布置2号热电偶,用
通过实验,得出油盆内质量消耗速率,见图5
于测量空间顶棚位置的温度;而3号和4号热电儁
从图5中可以发现柴油燃烧初期的时间很短,
分别测量距离地面1.5m和1m位置的温度,热大约只有4~5s左右的时间,然后直接进入全面发
展阶段,这段时间的长短直接取决于实验房内氧气
收稿日期:2012-06-07
量。最后柴油因缺氧燃烧不充分,质量消耗速率逐
作者简介:张守宇(1965-),男,高级工稈师,研究方向为潜艇损管
渐降低,直至最后熄灭。
指挥与控制。
万方数据
万方数据
第4期
张守宇等:不规则小空间火灾温度分布规律研究
3结论
(4)这类空间火灾发生时或熄灭后,严禁擅自
打开门窗进行通风,否则极有可能引起火势扩大或
通过实验分析可以得出如下结论:
复燃。因为大量新鲜空气遇到燃烧不完全的高温的
(1)这类不规则小空间发生的火灾非常危险,可燃物生成物(如炭黑颗粒、可燃气体等)是一种
火灾在几秒钟之内就会进入全面发展时期,并放出常冒险的行为4。
大量能量。
参考文献
(2)这类空间顶部和墙壁温度上升速度非常[1]李营,浦金云,刘全福潜艇封舱火火安全性分析[J].海军工
快,在几秒至十几秒的时间就会达到几百度,严重威程大学学报,201.(2):108-12
胁着人员的安全,极有可能导致人员猝死。
[2]赵霞.火灾中烟气的危害及防火设计对策分析[J.工程建设
写设计,201,(9):103-105
(3)这类空间狭小,在火灾进入全面发展时期
3]史聪灵.大空间内舱室火灾增长特性及烟气蔓延规律研究
后很短的时间内,整个空间都将处于高温环境之下,「D].合肥:中国科技大学,200
不存在接近常温的低温区域,空间内的温度几乎可「4余任跃.火灾现场清理中工作人员的安全与防护J中国个
以引燃所有可燃物。
体防护装备,2011,(6):42-45
(上接第18页)
由于侧推器的使用须在船舶艏部吃水满足一定
式中:T为侧推器推力;g为回转角速度;L为船长;d吃水数值的情况下才能启动,因此,在空船或轻压载
为吃水;M为回转角速度系数,其值按图3选择。
状态下的浮态设计也是船舶总体设计必须重点加以
4侧推器的设计形式、评价及比较
考虑的问题。
方形系数较大、吃水较浅的船舶,为满足使用侧
侧推器一般可分为固定螺距及可调螺距2种设推器情况下的回转角速度要求,一般可考虑选配2
计形式,螺旋桨转速又分为固定转速及可调转速2台或多台功率较小即轴隧直径稍小的侧推器,以满
种形式。根据螺距及转速的组合,可供设计选型的足在多台侧推器同时工作时能够达到预期的回转角
侧推器形式主要有定螺距定转速侧推器、定螺距可速度且同时不受船舶艏部吃水较浅的影响。
调转速侧推器、变螺距定转速侧推器、变螺距可调转
速侧推器4种组合。不同形式侧推器的评价比对见6结语
表2。
本文的研究范围仅限于基于“无风、无浪、无流
表2不同形式侧推器的评价比对表
(静水)状态下具有某一稳定浮态下静止船舶”所推
侧推器形式
使用生产加
维护选用
要求「工要求深购价格保养」情况
导出的理论计算模型公式,对于存在上述单个载荷
定螺距定转速侧
因素或多种载荷因素叠加且相互影响的动态响应工
推器
较低「较低价格便较低很少
况,则需要进一步研究和探讨。因船舶或海上设备
定螺距可调转速
惻推器
般
般价格中斜一般
般
的实际工况正是基于“风、浪、流”载荷下的综合响
变螺距定转速侧
应结果,这些研究对于指导我们设计及设备的使用
推器
较高较高价格较商较高较多
都是大有裨益的。
变螺距可调转速」很高很高价格品很高时采几
姝要
参考文献:
侧推器
[1]刘春生.侧推器协助船舶操纵的仿真研究D].大连:大连海
事大学,2007
侧推器的总体布置及注意事项
2]闫长健,陈好娟,柴文启.浅析艏艉側推器的操纵性能[J].中
国水运,2010,10(6):141-142
为能够产生最大的侧推力矩,侧推器的总体布「31注海補,注诚仪.侧推器的初步设计(丁].紹触,1906,(8):19
置一般是尽可能布置在船艄端部位置。但限于船体28
艏部区域的船体线型较窄且舱室空间十分有限,另[4」陈伟民,倪士龙.全方位推进器与首侧推器综合作用对船舶操
受制于船舶轻载及空载状态下因船舶纵倾所引起的级性能的影啊J?上海船船运输科学研究所学报,20023(0
艏部吃水较浅等因数的限制,所以侧推器的总体布
[5]吴赵发.侧推器和控制系统的联合研制J].机电设备,1980