基于FDS的商业建筑火灾温度场预测

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作者 曹妍曦 马鸿雁 王顺 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第8期213-218,共6页

为解决现代商业建筑火灾环境复杂、温度场预测难的问题,利用卷积神经网络(CNN)结合支持向量机(SVM)构建火灾温度场预测模型。先采用火灾动力学模拟(FDS)搭建商业建筑火灾模型,获得温度测点接收的序列数据,将温度、位置坐标和火灾持续时... 为解决现代商业建筑火灾环境复杂、温度场预测难的问题,利用卷积神经网络(CNN)结合支持向量机(SVM)构建火灾温度场预测模型。先采用火灾动力学模拟(FDS)搭建商业建筑火灾模型,获得温度测点接收的序列数据,将温度、位置坐标和火灾持续时间作为输入参数建立数据集;再引入霜冰优化算法(RIME)对CNN-SVM中的隐藏层节点数、正则化系数和学习率进行寻优,建立预测模型,并讨论模型在不同的传感器损坏率下的抗干扰能力。结果表明:该模型在温度场平面预测上表现最优,平均绝对百分比误差为5.6%,最大相对温度误差不超过25%。在3种工况下抗干扰性能最佳,极端条件下最大误差不超过15%。 展开更多

关键词 商业建筑火灾 温度场 火灾动力学模拟(fds) 卷积神经网络(CNN) 支持向量机(SVM)

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火灾动力学模拟软件第6版

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作者 毛星 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2010年第8期714-714,共1页

关键词 火灾动力学 模拟软件 湍流模型 可视化软件 大涡模拟 热能驱动 fds 标量

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基于FDS的古建群落火灾蔓延规律数值分析 被引量：28

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作者 王雁楠 邱洪兴 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期26-32,共7页

为探明影响木结构房屋之间火灾蔓延速度的因素,运用火灾动力学仿真软件(FDS)对木结构房屋之间的火灾蔓延过程进行三维数值模拟,得到房屋间距、风速、空气温度和木材含水率对火灾蔓延速度的影响,并给出不同影响因素下火灾的热释放速率、... 为探明影响木结构房屋之间火灾蔓延速度的因素,运用火灾动力学仿真软件(FDS)对木结构房屋之间的火灾蔓延过程进行三维数值模拟,得到房屋间距、风速、空气温度和木材含水率对火灾蔓延速度的影响,并给出不同影响因素下火灾的热释放速率、测点平均温度、平均升温速率等模拟结果。根据数值计算结果,得出不同的风速和房屋间距下平均升温速率的计算公式。研究表明,房屋间距和风速是影响火灾蔓延速度的2个主要因素,在防火设计中应重点考虑。 展开更多

关键词 古建群落 火灾 蔓延规律 火灾动力学仿真软件(fds) 数值模拟

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基于FDS的风扇舱双油池火温度变化特征

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作者 程关兵 叶豪辉 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期133-139,共7页

航空发动机燃油泄漏形成的油池火威胁发动机运行和飞机安全,为描述风扇舱内油池火复杂的物理传播过程,开展双油池火温度变化特征的研究。首先,基于火灾动力学模拟软件(FDS)建立CFM56-7B发动机风扇舱物理计算模型;然后,比较Trent 800发... 航空发动机燃油泄漏形成的油池火威胁发动机运行和飞机安全,为描述风扇舱内油池火复杂的物理传播过程,开展双油池火温度变化特征的研究。首先,基于火灾动力学模拟软件(FDS)建立CFM56-7B发动机风扇舱物理计算模型;然后,比较Trent 800发动机风扇舱单油池火温度计算值与试验值,验证网格独立性;最后,借助探测器和切片分析舱内双油池火的发展过程和温度变化特征。结果表明:双油池火温度在舱内环向上经历增加和振荡准稳态2个变化阶段,其变化幅度与探测器和油池的间距相关;油池火向左偏斜现象导致左半边温度较高;火焰在轴向上经历火羽流上浮、火焰开始融合、融合扩大和完全融合等阶段。 展开更多

关键词 火灾动力学模拟(fds) 风扇舱 双油池火 温度变化特征 发动机

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超高层建筑施工中起火预测及火灾模拟与人员疏散 被引量：5

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作者 任浩 王宪杰 +3 位作者 张林飞 翁振江 高雪莲 陈永党 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第12期5114-5122,共9页

超高层施工中起火因素多,火灾危害较大,疏散风险较高。为研究超高层施工中火灾发生情况与对应情况下的人员疏散问题,以招平商务中心项目施工现场为例,采用神经网络对火灾的起火材料进行预测,通过火灾动力学模拟工具进行火灾模拟仿真,得... 超高层施工中起火因素多,火灾危害较大,疏散风险较高。为研究超高层施工中火灾发生情况与对应情况下的人员疏散问题,以招平商务中心项目施工现场为例,采用神经网络对火灾的起火材料进行预测,通过火灾动力学模拟工具进行火灾模拟仿真,得到火灾烟气与温度的模拟数据,并在此基础上考虑恐慌和施工环境影响,对施工现场人员利用Pathfinder进行疏散研究。结果表明:该案例最可能的起火材料为保温材料,火灾时影响疏散的因素主要为温度与能见度,疏散者受恐慌情绪、火灾和施工环境影响后,疏散时间由324 s变为419 s。 展开更多

关键词 施工火灾 超高层建筑 火灾动力学模拟工具(fds) 疏散模拟 神经网络

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某850kW水平轴风力发电机机舱火灾模拟与分析 被引量：5

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作者 王振华 尤飞 +2 位作者 李平 周慧婷 周建军 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期133-140,共8页

采用火灾动力学模拟器软件和性能化防火设计理论,基于实际事故案例分析,设计针对某850 kW水平轴风力发电机机舱的典型火灾场景,建立池火灾模型,对额定风速(13 m/s)下机舱内该类型火灾的发生和发展过程进行研究,模拟计算机舱内火灾的热... 采用火灾动力学模拟器软件和性能化防火设计理论,基于实际事故案例分析,设计针对某850 kW水平轴风力发电机机舱的典型火灾场景,建立池火灾模型,对额定风速(13 m/s)下机舱内该类型火灾的发生和发展过程进行研究,模拟计算机舱内火灾的热释放速率、温度场和速度场等参数,探讨进气口风速对火灾热释放速率和温度场等的影响。结果表明:封闭条件下,从齿轮箱底部发展起来的油池火灾热释放速率在62.4 s时达到最大值(757 kW),持续燃烧93 s后降至0;齿轮箱附近部件遭受火灾破坏最为严重,喷射油料二次燃烧导致火强度变大并加剧了火灾的破坏程度。额定风速下,齿轮箱附近软管喷射油料未出现二次燃烧现象,但火灾后期热释放速率在335 s内达到4 000 kW;以火源为分界面,火源前方区域温度(406~567℃)明显高于后方区域温度(177~279℃);顶部通风口承受全部热流,机舱罩顶部温度最终达到930℃,并出现轰燃。 展开更多

关键词 安全工程 火灾动力学模拟器(fds) 风力发电机 机舱火灾 通风条件 温度分布

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窗墙面积比对高层住宅外墙外保温火灾蔓延的影响分析 被引量：5

7

作者 李镇江 段海娟 +1 位作者 赵永峰 赵金城 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期479-484,共6页

外墙外保温火灾发生后,窗口不仅成为火焰进入室内的通道,而且提供大量的新鲜空气,可能导致室内发生轰燃。为了研究住宅窗墙面积比(以下简称窗墙比)对火势的蔓延速率和火场温度的影响,采用了美国标准与技术研究所开发的场模拟软件FDS(火... 外墙外保温火灾发生后,窗口不仅成为火焰进入室内的通道,而且提供大量的新鲜空气,可能导致室内发生轰燃。为了研究住宅窗墙面积比(以下简称窗墙比)对火势的蔓延速率和火场温度的影响,采用了美国标准与技术研究所开发的场模拟软件FDS(火灾动力学模拟器),模拟了不同窗墙比情况下的住宅外墙外保温火灾。分析结果表明:随着窗墙比的增大,火灾蔓延速率变快,蔓延范围增大,但峰值温度降低;起火面窗墙比为0.25时,测点峰值温度远大于对照组,起火面窗墙比为0.30时,起火房间有明显的轰燃现象,起火面窗墙比为0.35时,充分对流通风,环境冷空气进入室内,峰值温度较低;非起火面窗墙比变化基本符合上述规律,但当窗墙比过小(0.20)时,火焰难以进入室内,火势较小。 展开更多

关键词 窗墙面积比 高层住宅 外墙外保温火灾 火灾动力学模拟器(fds)

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电缆隧道火灾数值仿真及分析 被引量：12

8

作者 周彪 徐幼平 +1 位作者 张腾 吴建星 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2008年第4期66-69,共4页

电缆隧道灭火以及人员疏散的关键,在于对灾变条件下隧道火灾参数变化的正确预测,特别是火焰、烟气蔓延范围,烟气浓度变化以及有毒气体的扩散范围等参数的预测。为了获得电缆隧道火灾参数,应用美国国家标准和技术研究院(NIST)开发的FDS(F... 电缆隧道灭火以及人员疏散的关键,在于对灾变条件下隧道火灾参数变化的正确预测,特别是火焰、烟气蔓延范围,烟气浓度变化以及有毒气体的扩散范围等参数的预测。为了获得电缆隧道火灾参数,应用美国国家标准和技术研究院(NIST)开发的FDS(Fire Dynam ics Simulator)软件,建立电缆隧道模型,对隧道火灾进行全尺寸模拟,通过对模拟实验数据处理和分析,给出电缆隧道火灾时烟气浓度和氧气浓度,纵向温度的变化规律,火焰蔓延情况以及高温烟气在隧道中水平蔓延规律,为有效救援和紧急疏散以及消防决策提供一定依据。 展开更多

关键词 电缆隧道火灾 数值模拟试验 fds(火灾动态模拟器)应用 高热烟气蔓延规律

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水幕在隧道中灭火的数值模拟研究 被引量：9

9

作者 段云 张奇 李伟 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2008年第3期37-40,共4页

利用CFD软件中的专用FDS软件对水幕在隧道产生火灾进行灭火模拟研究,模拟水幕对隧道中火灾产生的烟气流动速度、烟气浓度以及温度等特性参数的影响,模拟得到水幕能有效地减慢地下隧道中烟雾的扩散和降低烟雾的温度,为地下工事中的人员... 利用CFD软件中的专用FDS软件对水幕在隧道产生火灾进行灭火模拟研究,模拟水幕对隧道中火灾产生的烟气流动速度、烟气浓度以及温度等特性参数的影响,模拟得到水幕能有效地减慢地下隧道中烟雾的扩散和降低烟雾的温度,为地下工事中的人员逃离提供有力的保证,为加强地下工事的防御提供了理论参考。 展开更多

关键词 水幕 火灾 烟气 地下隧道 火灾动力学模拟软件(fds)

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室外风对高层建筑外保温层火灾发展的影响研究 被引量：6

10

作者 史健勇 刘湃 许清风 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期571-576,共6页

近年来,由外墙保温材料引起的高层建筑火灾频繁发生,使得高层建筑室外火灾已经成为当下防火安全工程研究的热点议题。高层建筑外墙火灾受室外风影响较大,本研究采用CFD(Computational Fluid Dynamics)火灾模拟软件FDS,针对当前典型高层... 近年来,由外墙保温材料引起的高层建筑火灾频繁发生,使得高层建筑室外火灾已经成为当下防火安全工程研究的热点议题。高层建筑外墙火灾受室外风影响较大,本研究采用CFD(Computational Fluid Dynamics)火灾模拟软件FDS,针对当前典型高层住宅建筑进行室外风作用下外保温材料火灾特性的模拟研究,分析了不同风向风速作用下外墙保温材料的火灾燃烧性能,研究了室外风对火灾烟气温度、运动速度、CO体积分数、可见度、火灾热释放速率等参数的影响。研究结果表明:室外风对火灾热释放速率等火灾作用参数有着较大影响,并存在一定的规律性。研究成果对未来高层节能建筑的防火设计施工具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 建筑外保温材料 高层住宅 室外风 火灾特性 火灾动力模拟器(fds)

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火灾环境下人员疏散耦合SPH模型及仿真 被引量：9

11

作者 苗志宏 李智慧 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期292-300,共9页

火灾环境下人员安全疏散计算机模型研究对建筑防火设计、减少人员伤亡等具有重要的指导意义。建立了一种考虑火灾环境因素的室内人员疏散耦合模型。建立了一种模拟人员运动的连续型模型,并利用光滑粒子流动力学方法(SPH)将模型离散化为... 火灾环境下人员安全疏散计算机模型研究对建筑防火设计、减少人员伤亡等具有重要的指导意义。建立了一种考虑火灾环境因素的室内人员疏散耦合模型。建立了一种模拟人员运动的连续型模型,并利用光滑粒子流动力学方法(SPH)将模型离散化为粒子系统。给出了一种将火灾动力学模拟结果耦合到疏散模型中的方法,其中由火灾烟气蔓延参数来决定人员运动状态和失能情况。提出的模型能够比较准确的反映人员疏散的实际情况。 展开更多

关键词 人员疏散模型 社会力模型 光滑粒子流动力学(SPH) 火灾动力学模拟(fds)

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锂电池单体起火燃烧过程仿真模拟 被引量：21

12

作者 陈吉清 冼君琳 +1 位作者 兰凤崇 刘得星 《重庆理工大学学报（自然科学）》 北大核心 2021年第9期25-34,共10页

电动汽车火灾事故频发使车用锂电池安全问题受到广泛关注。为研究车用锂电池起火燃烧特性,建立一种基于火灾动力学理论的锂电池单体起火燃烧数值模型,并借助FDS进行模型计算和仿真。以某款车用锂电池单体为研究对象,对该单体在热失控时... 电动汽车火灾事故频发使车用锂电池安全问题受到广泛关注。为研究车用锂电池起火燃烧特性,建立一种基于火灾动力学理论的锂电池单体起火燃烧数值模型,并借助FDS进行模型计算和仿真。以某款车用锂电池单体为研究对象,对该单体在热失控时的起火燃烧过程进行仿真,并进行该单体的热失控实验。与实验结果对比发现,模型准确地模拟出单体燃烧时冒烟、起火、剧烈燃烧、熄灭的火情演变过程,仿真温度曲线揭示了电池热失控时燃烧速度快、火焰强度大、热量爆发集中的特点,验证了模型的可靠性。分析仿真得到的CO2释放速率、CO释放速率、热释放速率和总释放热量等参数随时间的变化曲线,研究结果表明:有效抑制单体热失控及其燃烧蔓延对提高电池包安全性有重要意义。 展开更多

关键词 车用锂电池单体 火灾动力学 热失控 起火燃烧 fds

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木结构古建筑室内火灾发展的数值分析 被引量：21

13

作者 刘芳 怀超平 李竞岌 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第9期299-304,共6页

消防安全是所有类型建筑中的重要问题,特别是在木结构古建筑中。在本文中,室内火灾实验是在一个高火灾荷载的木结构古建筑的全尺寸模型中进行,并通过烟气和火焰蔓延来探索火灾的增长及蔓延方式。使用FDS软件模拟不同火灾情景下火灾的发... 消防安全是所有类型建筑中的重要问题,特别是在木结构古建筑中。在本文中,室内火灾实验是在一个高火灾荷载的木结构古建筑的全尺寸模型中进行,并通过烟气和火焰蔓延来探索火灾的增长及蔓延方式。使用FDS软件模拟不同火灾情景下火灾的发生发展过程,以研究火灾发展的影响因素,并预测木结构古建筑的火灾特征。结果表明,火源在大殿的角落和屋顶处易引起火灾蔓延;大殿内火灾荷载越多,火灾蔓延速度越快;木材的热解温度越低,发生轰燃时间越短。 展开更多

关键词 古建筑 火灾荷载 火灾动力学模拟软件(fds) 火源位置 热解参数

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吉瓦级核电厂灭火失效概率分析 被引量：2

14

作者 朱毅 钱新明 +1 位作者 董希琳 李思成 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期44-49,共6页

为推动中国吉瓦级非能动压水反应堆核电厂(NPP)火灾概率风险评估(FPRA)的深入开展,基于核电厂消防人员和消防系统对内部火灾事件的顺序响应模式,构建吉瓦级核电厂灭火失效概率事件树模型。以国内某核电厂控制厂房一电缆间为火灾场景,结... 为推动中国吉瓦级非能动压水反应堆核电厂(NPP)火灾概率风险评估(FPRA)的深入开展,基于核电厂消防人员和消防系统对内部火灾事件的顺序响应模式,构建吉瓦级核电厂灭火失效概率事件树模型。以国内某核电厂控制厂房一电缆间为火灾场景,结合火灾动力学(FDS)模拟结果、电厂火灾应急响应数据和消防设计实际,采用美国核管委会更新后的火灾探测系统失效概率数据、消防队灭火失效概率计算模型及数据,对该事件树模型进行实例分析。研究表明,该电缆间总的灭火失效概率为0.044,早期火灾探测和扑救对其灭火失效概率具有较大影响,应作为日常消防安全监管的重要内容。 展开更多

关键词 核电厂(NPP) 事件树模型 火灾探测系统 自动消防设施 灭火失效概率 火灾概率风险评估(FPRA) 火灾动力学(fds)

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考虑火源位置的船舶机舱火-热-结构耦合研究 被引量：1

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作者 汪金辉 蔡威 +2 位作者 张宪达 程彦全 巴光忠 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期121-129,共9页

为准确分析真实火灾条件下的船舶机舱结构力学行为,克服传统标准温升法的缺陷,提出基于火灾动力学模拟器(FDS)和ANSYS的火-热-结构力学耦合分析方法;采用FDS仿真模拟真实火灾场景,获得近机舱内壁面处时变温度场信息,以此温度场信息为边... 为准确分析真实火灾条件下的船舶机舱结构力学行为,克服传统标准温升法的缺陷,提出基于火灾动力学模拟器(FDS)和ANSYS的火-热-结构力学耦合分析方法;采用FDS仿真模拟真实火灾场景,获得近机舱内壁面处时变温度场信息,以此温度场信息为边界条件,传输到结构力学行为仿真软件ANSYS中,对机舱结构加载温度荷载并进行瞬态热分析,再对舱室结构开展热-力耦合计算,通过改变火源位置,研究船舱结构体在不同火源位置下的力学响应特性。结果表明:不同火源位置场景下机舱结构应力分布不均匀,当火源高度为2 m时,产生的最大温度应力为76 MPa;舱室结构防火安全设计应重点关注真实火灾情形下的非均匀受热。 展开更多

关键词 火源位置 船舶机舱 火-热-结构耦合 真实火灾 火灾动力学模拟器(fds)

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