某船舶车辆舱单车火灾的烟气控制及模拟分析

摘要

大型船舶的车辆舱承担着运输装载的功能，内部停放多台汽车及运输工具。当车辆启动、检修或其他状况发生时，容易发生车辆火灾，而单台车辆着火的几率相对较大。由于车辆舱的相对密闭性，以及开口不同于地面建筑，需要对其火灾烟气特点及控制措施进行研究。
　　本课题来源是上海东华大学与某船舶研究所的合作项目——某船舶车辆舱火灾烟雾模拟分析，本文研究对车辆舱火灾烟气运动特点及控制措施提供参考价值。
　　本文的研究内容包括：第一，车辆火灾的热释放速率，火灾烟气运动特点及危害；第二，车辆舱车辆火灾烟气蔓延特点，烟气控制措施。
　　研究结论如下：
　　（1）采用调研法得到：车辆火灾的热释放速率约为5MW，且为超快速发展；火灾烟气运动过程中，由于外界影响，形成多种羽流形式；火灾产生的烟气影响人员的逃生。
　　（2）采用CFD模拟方法，建立物理模型，选取具有代表性的6种火源位置，模拟得到车辆舱内火灾烟气运动扩散规律，烟气聚集区域分布等特点，为车辆舱机械排烟系统设计提供参考。
　　（3）针对不同火源位置，模拟分析多种机械排烟方式，得到火源位置不同，最佳的排烟方式也不相同。建议安装烟气感应装置，根据火源位置差异，自动开启排烟风机或补风机。
　　上述研究主要依据CFD数值模拟，没有进行现场火灾实验对比分析，模拟结果存在一定局限性和差异性。此外，多台车辆同时着火的情况没有考虑，需要进一步研究。

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主要符号表

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 本文研究内容和方法

第二章 密闭车库火灾危害及机械排烟系统设计

2.1密闭车库火灾特点

2.2火灾热释放速率

2.3 地下车库排烟系统设计

2.4 本章小结

第三章 车辆舱车辆火灾模型

3.1物理模型建立

3.2 数学模型选用

3.3 FDS数值模拟

第四章 火源位置对车辆舱烟气蔓延的影响模拟研究

4.1模拟工况

4.2火源位置对烟气蔓延的影响

4.3火源位置对能见度的影响

4.4火源位置对CO浓度的影响

4.5 火源位置对逃生点的温度影响

4.6 本章小结

第五章 机械排烟对烟气控制的模拟研究

5.1模拟工况

5.2模拟结果与分析

5.3 排烟量对烟气运动的影响

5.4本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2后续工作的展望

参考文献

在读期间发表的学术论文

致谢