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受限空间内细水雾抑制熄灭火焰过程中一氧化碳的生成率 被引量:1
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作者 黄咸家 王喜世 +2 位作者 杨天培 李森 廖光煊 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期175-180,共6页
细水雾抑制熄灭火焰过程中一氧化碳的浓度是评价细水雾灭火系统安全可靠性的一个重要参数.本文通过受限空间内细水雾抑制熄灭障碍火的模拟实验研究,发现细水雾抑制熄灭火焰过程中一氧化碳生成率存在两种控制模式,即燃料控制模式和细水... 细水雾抑制熄灭火焰过程中一氧化碳的浓度是评价细水雾灭火系统安全可靠性的一个重要参数.本文通过受限空间内细水雾抑制熄灭障碍火的模拟实验研究,发现细水雾抑制熄灭火焰过程中一氧化碳生成率存在两种控制模式,即燃料控制模式和细水雾流量控制模式.实验结果表明,在燃料控制模式下,一氧化碳生成率随着燃料流量的增大而增大;在细水雾控制模式下,一氧化碳生成率随着细水雾流量的增大而增大.为了获得两种控制模式的临界转变条件,对燃料控制模式和细水雾控制模式的临界工况进行水蒸气含量分析.通过理论分析,得到一氧化碳生成率控制模式转变的水蒸气含量临界范围与Suh and Atryeya理论基本一致,即空气中水蒸气质量分数达到25%~65.5%时,水蒸气对火焰的作用从化学作用转为物理作用,一氧化碳生成率控制模式开始转变. 展开更多
关键词 细水雾 灭火 一氧化碳 生成率 受限空间
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核电厂封闭空间内火灾火源功率预测模型及其实验验证
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作者 黄咸家 毕昆 +3 位作者 黄善清 张龙梅 刘晓爽 姜羲 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2017年第5期810-817,共8页
针对核电厂防火设计中使用的火灾区域模型模拟软件CFAST(Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport)在火源模型方面的缺陷,提出耦合火源与热烟气层的热反馈相互作用的火源计算模型。为了验证新的火源功率计算模型的可靠性... 针对核电厂防火设计中使用的火灾区域模型模拟软件CFAST(Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport)在火源模型方面的缺陷,提出耦合火源与热烟气层的热反馈相互作用的火源计算模型。为了验证新的火源功率计算模型的可靠性,基于核电厂保守性原则,分别进行了开放空间和封闭空间内横向四层电缆桥架电缆燃烧火灾实验。通过比较模型预测的火源功率和温度与实验测量值得到:相对于现有的区域模型软件的火源计算模型,新的火源功率计算模型使得整个火灾过程中火源的热释放速率预测精确度提高了11%;特别是在电缆火焰横向蔓延阶段,精确度提高了24.7%。更重要的是:因为区域模型软件CFAST火源计算模型忽略了烟气的热反馈作用,导致其基于开放空间火源热释放速率测量值计算的热烟气层温度小于实验测量值,该温度数据如用于防火设计将导致缺乏保守性;而修正后的火源计算模型通过耦合火源与热烟气层热反馈的相互作用,使得温度计算结果趋势性的大于实验测量值,使得预测结果趋于精确和保守。 展开更多
关键词 核电火灾 火源模型修正 区域模型 实验验证
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横向电缆火灾试验与区域模型数值模拟 被引量:10
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作者 吴天琦 黄咸家 +2 位作者 毕昆 刘晓爽 姜羲 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期69-74,共6页
基于自然通风条件下受限空间内的横向1、2、3和4层电缆燃烧试验,验证双区域模型模拟横向电缆火灾动力学过程的可靠性。首先,根据横向电缆火灾试验中测量的室内温度场的变化,证明横向电缆火灾过程基本符合双区域模型假设。然后,比较区域... 基于自然通风条件下受限空间内的横向1、2、3和4层电缆燃烧试验,验证双区域模型模拟横向电缆火灾动力学过程的可靠性。首先,根据横向电缆火灾试验中测量的室内温度场的变化,证明横向电缆火灾过程基本符合双区域模型假设。然后,比较区域模型预测值与试验测量值,得到了区域模型预测的误差范围为0.004~0.169。研究表明,双区域模型能够可靠地模拟室内横向多层电缆火灾过程。此外,基于间隔0.15 m的4层电缆的燃烧,研究了区域模型火源设置(即设置1个火源和设置4个火源)对模拟结果的影响,结果表明,设置为1个火源得到的最大误差达31.1%,而设置为4个火源的模拟结果相对更加可靠,其误差不超过6%。因此,对横向多层电缆火灾过程的区域模型预测,建议将每层电缆设置为单个火源。 展开更多
关键词 安全工程 核电站火灾 横向多层电缆 电缆火灾试验 区域模型数值模拟
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细水雾作用下气体射流火焰熄灭的临界条件 被引量:3
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作者 陆嘉 廖光煊 +1 位作者 黄咸家 陶常法 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期414-418,共5页
设计了开放空间条件下细水雾扑灭气体射流火的模拟实验,发现可燃气体流率大小和火焰上升力大小都直接影响了灭火成功与否,进而通过理论分析和计算分别得出了细水雾灭射流火的临界条件,细水雾的吸热功率大于11%~15%射流火的火源功率时... 设计了开放空间条件下细水雾扑灭气体射流火的模拟实验,发现可燃气体流率大小和火焰上升力大小都直接影响了灭火成功与否,进而通过理论分析和计算分别得出了细水雾灭射流火的临界条件,细水雾的吸热功率大于11%~15%射流火的火源功率时可实现灭火,射流上升力与细水雾下压力的比值小于1.0~2.8时细水雾也能够通过克服火焰上升力进而实现灭火,实验结果也显示,相同气体流率情况下气体射流上升力与细水雾下压力的比值越大则灭火时间越长. 展开更多
关键词 细水雾 射流火 临界条件
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开放和封闭空间内不同间隙的竖向电缆燃烧试验研究 被引量:9
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作者 罗夏 黄咸家 +2 位作者 毕昆 刘晓爽 姜羲 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期975-979,共5页
为了研究封闭空间对竖向电缆燃烧过程的影响,在开放空间和封闭空间内分别进行了一系列不同间隙的竖向电缆燃烧试验。通过分析开放空间和封闭空间内不同电缆间隙的竖向电缆燃烧过程中质量损失速率,得到电缆之间的间隙对竖向电缆燃烧速率... 为了研究封闭空间对竖向电缆燃烧过程的影响,在开放空间和封闭空间内分别进行了一系列不同间隙的竖向电缆燃烧试验。通过分析开放空间和封闭空间内不同电缆间隙的竖向电缆燃烧过程中质量损失速率,得到电缆之间的间隙对竖向电缆燃烧速率有着决定性的影响。通过对比开放空间和封闭空间内竖向电缆的燃烧过程发现,封闭空间对竖向电缆燃烧过程的影响作用存在一个临界区间,该区间的临界判据是由电缆燃烧火焰对电缆的热作用和封闭空间内烟气层对电缆的热反馈决定的。基于封闭空间内的竖向温度分布,通过分析其无量纲温度梯度,得到封闭空间内竖向电缆燃烧过程存在一个特征明显的温度过渡区域。 展开更多
关键词 安全工程 核电火灾 竖向电缆燃烧 电缆间隙 热反馈
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核电厂自然通风条件下横向多层电缆火灾实验及其烟气层温度预测模型验证 被引量:8
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作者 王煜宏 祝赫 黄咸家 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期975-979,998,共6页
核电厂内电缆火灾分析是核安全分析重要内容。核电厂内横向多层电缆火灾,即多个电缆桥架在横向方向同时燃烧具有一定特殊性。本文针对核电厂内自然通风条件下的横向多层电缆燃烧热烟气层温度的预测,进行了横向三层电缆桥架电缆燃烧实验... 核电厂内电缆火灾分析是核安全分析重要内容。核电厂内横向多层电缆火灾,即多个电缆桥架在横向方向同时燃烧具有一定特殊性。本文针对核电厂内自然通风条件下的横向多层电缆燃烧热烟气层温度的预测,进行了横向三层电缆桥架电缆燃烧实验及重复实验。基于室内中心处纵向温度分布,自然通风条件下电缆燃烧形成的室内热环境可以分为三层,即上热烟气层,下冷空气层以及中间的过渡区域。根据实验数据对MQH公式应用于自然通风条件下的横向多层电缆桥架火灾热烟气层预测的可靠性进行验证。通过比较模型预测温度与实测热烟气层温度,可以看出MQH模型可以精确预测烟气层最高温度,其相对误差为1%。但是,由于该模型没有考虑烟气层的扩散时间,以及热烟气与墙壁和顶棚之间的热传递时间,其全局误差达到25.2%。 展开更多
关键词 自然通风 电缆火灾 核电厂 烟气层温度 预测模型
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火焰撞击障碍物形成的溢流火焰融合行为研究 被引量:1
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作者 邢朝亮 黄咸家 +2 位作者 何乐 祝赫 郑泽铭 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期171-176,共6页
为深入了解核电厂横向多层电缆桥电缆火灾,针对横向多层电缆火焰撞击障碍物形成的溢流火焰融合现象开展试验研究。试验分别在10、14、28、42、56和84 kW等不同火焰热释放速率(HRR)和0.1、0.2、0.3、0.4和0.5 m等不同挡板-燃烧器距离条... 为深入了解核电厂横向多层电缆桥电缆火灾,针对横向多层电缆火焰撞击障碍物形成的溢流火焰融合现象开展试验研究。试验分别在10、14、28、42、56和84 kW等不同火焰热释放速率(HRR)和0.1、0.2、0.3、0.4和0.5 m等不同挡板-燃烧器距离条件下进行。对比分析不同工况下的火焰间歇概率图,引入火焰融合概率来描述火焰融合现象,发现火焰的融合行为可由火焰HRR和挡板-燃烧器距离的比值来量化区分。当比值小于200时,溢流火火焰完全不融合,为不融合区;当比值大于600时,溢流火火焰完全融合,为完全融合区;当比值大于200小于600时,溢流火火焰间歇融合,为间歇融合区。 展开更多
关键词 火焰撞击 障碍物 溢流火 火焰融合 热释放速率(HRR)
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核电厂电缆温度预测改进模型
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作者 李璐 黄咸家 +3 位作者 毕昆 刘晓爽 罗夏 姜羲 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2017年第6期955-962,共8页
区域模型软件CFAST(Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport)是经过美国核管会检验和验证的五款可用于核电评估的火灾模拟软件之一。本文针对火灾条件下的电缆温升,考虑了电缆芯的材料热特性,提出了改进的电缆温度预测... 区域模型软件CFAST(Consolidated Model of Fire Growth and Smoke Transport)是经过美国核管会检验和验证的五款可用于核电评估的火灾模拟软件之一。本文针对火灾条件下的电缆温升,考虑了电缆芯的材料热特性,提出了改进的电缆温度预测一维热传导模型。同时,针对ICPMP(International Collaborative Project to Evaluate Fire Models for Nuclear Power Plant Applications)标准实验5种火灾工况,通过该实验的数据对改进模型进行了验证,得到了其优于原模型结论。 展开更多
关键词 核电厂火灾 电缆失效时间 电缆表面温度预测模型 区域模型数值模拟
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核电厂封闭空间横向多层电缆燃烧纵向温度分布特征研究 被引量:4
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作者 王煜宏 祝赫 黄咸家 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期121-124,共4页
针对核电厂横向多层电缆火灾危害性,研究封闭空间内电缆燃烧产生的室内温度分布特征及热烟气层温度预测模型。基于2种典型的电缆布置,在封闭空间进行了横向3层电缆燃烧实验。实验研究结果表明,横向多层电缆燃烧产生的热烟气层温度存在... 针对核电厂横向多层电缆火灾危害性,研究封闭空间内电缆燃烧产生的室内温度分布特征及热烟气层温度预测模型。基于2种典型的电缆布置,在封闭空间进行了横向3层电缆燃烧实验。实验研究结果表明,横向多层电缆燃烧产生的热烟气层温度存在明显的分层现象。基于室内中心纵向温度分布,可将室内电缆燃烧产生的热环境分为底层冷空气层、中层热烟气层和顶层顶棚射流层。采用封闭空间内非稳态温度预测模型,对横向多层电缆桥架电缆火灾的热烟气层温度进行预测。通过比较模型预测结果和热烟气层温度实验测量值可以得到:该模型可以精确地预测封闭空间内热烟气层温度的最大值,相对误差小于1%;由于模型低估了火灾衰减阶段的温度发展,导致该模型预测整个温度发展的全局误差在16.3%~27.8%之间。 展开更多
关键词 核电厂 电缆火灾 烟气层温度 封闭空间 电缆布置
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