船舶扁平型大舱室火灾烟气模拟及防控策略研究

摘要

船舶火灾是船舶安全的主要威胁，船舶舱室的特殊结构、受限制开口以及特殊的通风条件都会对其火灾特性产生巨大影响，不能简单按陆地建筑的相关标准套用，因此对于船舶特殊舱室内火灾特性进行研究，在掌握其特性的基础上有针对性地设计其防排烟策略将具有重要的意义。
　　本文结合实验和数值模拟方法对船舶内典型扁平型大舱室内火灾特性及防控策略进行研究。首先，构建了适用于船舶火灾计算机模拟的相关数学模型和计算方法；其次，在近似船舶密闭条件的扁平型大空间内进行了不同火源面积的火灾实验，分析了扁平型空间内热烟气的运动规律，通过将实验结果与计算机模拟结果比对验证了所构建的数学模型和计算方法对于船舶扁平型大空间舱室内火灾热流场模拟的有效性；然后，以美国LPD-17型“圣安东尼奥级两栖攻击舰”中的扁平型大空间舱室作为研究对象，对其舱室内火灾热流场进行了数值模拟研究，分别分析了舰体尾坞门、舱室内通风、外界风对舱室内火灾热流场特性的影响；最后，确定了不同条件下火灾对舱室下部分造成的热危害，根据扁平型大空间舱室内的火灾热流场特性，分别提出了尾坞门开启和关闭时相应的排烟策略，并验证了排烟策略的有效性。
　　本研究工作可为船舶扁平型大空间舱室内火灾特性提供一定理论指导，并可为船舶扁平型大空间舱室内的火灾应对、防排烟等提供一定的技术参考。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 研究的目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究方法的选择

1.4 本文的主要内容

第2章 基本模型

2.1 基本方程组

2.2 大涡模拟技术

2.3 燃烧模型

2.4 热辐射模型

2.5 模拟软件平台

2.6 本章小结

第3章 船舶典型扁平空间内火灾实验与模型有效性验证

3.1 扁平空间火灾实验

3.2 扁平空间火灾数值模拟

3.3 本章小结

第4章 船船内典型扁平大空间内火灾烟气运动特性研究

4.1 模拟条件设定

4.2 门开口对火灾热烟气运动的影响

4.3 通风对火灾热烟气运动的影响

4.4 外界风对火灾热烟气运动的影响

4.5 本章小结

第5章 船船内典型扁平大空间内火灾热危害及排烟策略研究

5.1 空间内火灾热危害性分析

5.2 排烟策略研究

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

个人简历