新型泡沫喷射装置设计及其性能研究

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作者 钱小东 陈磊 +2 位作者 车洪磊 韩松 刘佳音 《消防科学与技术》 北大核心 2025年第3期369-374,共6页

本文旨在设计并实现一种新型泡沫喷射装置,通过调整其收敛角的角度及进气口与进液口的长度差,泡沫有效喷射距离显著提高至46.7 m。此外,还构建了模拟模型,分析该装置在泡沫两相流中的流动特性,并研究了几何特征、出口气体体积分数(反映... 本文旨在设计并实现一种新型泡沫喷射装置,通过调整其收敛角的角度及进气口与进液口的长度差,泡沫有效喷射距离显著提高至46.7 m。此外,还构建了模拟模型,分析该装置在泡沫两相流中的流动特性,并研究了几何特征、出口气体体积分数(反映发泡效果)与其喷射射程之间的关系。试验结果显示,该装置的性能验证准确率为93.27%。研究成果对于提高泡沫灭火剂的发泡性能和效率,以及研发高性能的泡沫枪与灭火系统具有重要意义。 展开更多

关键词 泡沫灭火剂 喷射装置 火灾安全性 数值模拟

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多组分天然气掺氢爆炸下限实验及模型研究 被引量：2

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作者 荆琦 周硕 +4 位作者 周芮 王丹 李云涛 张来斌 吕广宇 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期43-48,共6页

为评估掺氢天然气的燃爆风险,搭建天然气掺氢燃爆参数测试平台,通过开展不同初始压力及点火能量条件下天然气/氢气混合物的点火实验,研究多组分天然气爆炸下限的变化规律,建立混合物爆炸下限的预测模型。研究结果表明:初始压力由0.03 MP... 为评估掺氢天然气的燃爆风险,搭建天然气掺氢燃爆参数测试平台,通过开展不同初始压力及点火能量条件下天然气/氢气混合物的点火实验,研究多组分天然气爆炸下限的变化规律,建立混合物爆炸下限的预测模型。研究结果表明:初始压力由0.03 MPa增至0.1 MPa,体积分数4%的天然气起爆时所需最低掺氢量降低29.4%;点火能量由1 J增至50 J,体积分数4%的天然气起爆时所需最低掺氢量降低37.5%,本文提出的理论模型预测结果与实验数据相对误差低于16%。研究结果可为掺氢天然气的安全输送提供一定的科学参考。 展开更多

关键词 掺氢天然气 燃烧下限 爆炸下限 初始压力 点火能量 预测模型

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地铁车站及隧道全尺寸火灾实验研究(1)-实验设计 被引量：25

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作者 史聪灵 钟茂华 +3 位作者 何理 石杰红 冯国冠 汪良旗 《中国安全生产科学技术》 CAS 2012年第6期22-28,共7页

全尺寸火灾实验是对地铁系统的火灾安全性最有效的检测手段。为了研究地铁车站和隧道火灾烟气扩散和控制规律,及检测地铁防灾系统联动的有效性,在地铁内开展了全尺寸火灾实验研究。本文首先对全尺寸的实验设计进行了报道,设计提出了一... 全尺寸火灾实验是对地铁系统的火灾安全性最有效的检测手段。为了研究地铁车站和隧道火灾烟气扩散和控制规律,及检测地铁防灾系统联动的有效性,在地铁内开展了全尺寸火灾实验研究。本文首先对全尺寸的实验设计进行了报道,设计提出了一套切实可行的实验系统和方案,包括火源系统、测量系统及实验测试的指标参数和实验步骤。并已利用该系统在国内多个城市地铁开展了全尺寸火灾实验。在后续文章中将集中报道在不同城市地铁内不同排烟模式情况下的实验结果。 展开更多

关键词 地铁车站 隧道 全尺寸 火灾实验 实验设计

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地铁车站及隧道全尺寸火灾实验研究(3)——车站隧道火灾 被引量：23

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作者 史聪灵 钟茂华 +3 位作者 汪良旗 何理 石杰红 胥旋 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2013年第3期26-33,共8页

为了研究烟气在地铁车站隧道内的蔓延特征,及在车站隧道通风排烟系统、区间隧道通风排烟系统及车站公共区通风排烟系统联合排烟情况下烟气控制效果,在一地铁车站隧道内开展了全尺寸火灾实验。实验研究了车站隧道顶部横向排烟作用下的烟... 为了研究烟气在地铁车站隧道内的蔓延特征,及在车站隧道通风排烟系统、区间隧道通风排烟系统及车站公共区通风排烟系统联合排烟情况下烟气控制效果,在一地铁车站隧道内开展了全尺寸火灾实验。实验研究了车站隧道顶部横向排烟作用下的烟气扩散规律,及烟气的温度变化,分析了屏蔽门开关状态下烟气与空气的卷吸混合特性,及区间风机的气流组织对通风排烟的影响。实验结果对于地铁车站隧道火灾防排烟设计提供了数据支持。 展开更多

关键词 地铁 全尺寸 火灾实验 车站隧道

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地铁车站及隧道全尺寸火灾实验研究(2)——区间隧道火灾 被引量：31

5

作者 史聪灵 钟茂华 +3 位作者 汪良旗 何理 石杰红 胥旋 《中国安全生产科学技术》 CAS 2012年第8期28-34,共7页

为了研究强制通风情况下地铁区间隧道火灾时的烟气扩散规律,在一实际地铁区间隧道内开展了全尺寸火灾实验。实验改变火源功率,在区间隧道通风排烟系统启动状态下,研究了区间烟气纵向蔓延速度、烟气竖直温度分布和水平温度变化,分析了烟... 为了研究强制通风情况下地铁区间隧道火灾时的烟气扩散规律,在一实际地铁区间隧道内开展了全尺寸火灾实验。实验改变火源功率,在区间隧道通风排烟系统启动状态下,研究了区间烟气纵向蔓延速度、烟气竖直温度分布和水平温度变化,分析了烟气火焰倾斜角,顶棚烟气温升的纵向指数变化特征。实验结果对于地铁区间隧道火灾烟流控制及防排烟设计提供了数据支持。 展开更多

关键词 地铁 全尺寸 火灾实验 区间隧道

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基于动态分级法的地铁设备设施风险评价研究 被引量：14

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作者 胥旋 钟茂华 +1 位作者 史聪灵 何理 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第7期61-66,共6页

为评估地铁安全运营水平,为地铁运营管理部门提供线路长期运营以来的安全风险变化趋势,基于地铁运营部门提供的有关某地铁的,主要涵盖车辆、通信系统、信号系统、供电系统、机电系统、线路和轨道系统、消防系统、环境与设备监控系统、... 为评估地铁安全运营水平,为地铁运营管理部门提供线路长期运营以来的安全风险变化趋势,基于地铁运营部门提供的有关某地铁的,主要涵盖车辆、通信系统、信号系统、供电系统、机电系统、线路和轨道系统、消防系统、环境与设备监控系统、自动售检票系统、土建等10类重要设备设施故障的统计结果,采用动态分级法(DT)对该地铁线路运营2 a来的设备设施风险进行分级,将地铁综合风险等级划分为7级,得到综合风险等级和风险逐月变化趋势。结果表明:综合风险分级结果与设备设施故障的变化趋势基本吻合,利用该方法可得到地铁运营的安全风险变化趋势。 展开更多

关键词 地铁运营 风险评价 动态分级法(DT) 设备设施故障 综合风险趋势

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地铁检票闸机通过能力研究 被引量：15

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作者 刘双庆 胥旋 +3 位作者 史聪灵 钟茂华 穆娜娜 徐帅帅 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2014年第3期130-133,共4页

检票闸机是地铁车站的重要设施之一,其通过能力的大小对车站客流的疏运起着十分重要的作用。对晚高峰时刻客流进行视频录像,采用逐帧回放的方式,统计乘客属性、闸机属性、统计乘客连续检票刷卡的间隔时间和乘客通过闸机的时间,采用SPSS... 检票闸机是地铁车站的重要设施之一,其通过能力的大小对车站客流的疏运起着十分重要的作用。对晚高峰时刻客流进行视频录像,采用逐帧回放的方式,统计乘客属性、闸机属性、统计乘客连续检票刷卡的间隔时间和乘客通过闸机的时间,采用SPSS统计分析软件进行数据分析,计算乘客通过闸机速度和闸机通过能力。 展开更多

关键词 检票闸机 通过能力 时间间隔 通过速度

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某地铁多层车站的防排烟系统设计及模拟研究 被引量：9

8

作者 王迪军 罗燕萍 +1 位作者 钟茂华 史聪灵 《中国安全生产科学技术》 CAS 2012年第7期5-10,共6页

在分析地铁车站火灾烟控和乘客疏散要求的基础上,分析了地铁防排烟设计的基本思路和模式,结合某多层结构地下车站,给出了通风排烟系统的设计方案。利用模拟仿真的方法对通风排烟系统火灾事故情况下的运行效果进行了验证评估。计算表明,... 在分析地铁车站火灾烟控和乘客疏散要求的基础上,分析了地铁防排烟设计的基本思路和模式,结合某多层结构地下车站,给出了通风排烟系统的设计方案。利用模拟仿真的方法对通风排烟系统火灾事故情况下的运行效果进行了验证评估。计算表明,隧道烟控流速、楼扶梯开口流速、可用安全疏散时间等指标均可达到规范的要求。提出的设计方案和事故运行模式可提供作为一种地下车站通风排烟系统设计的模式。 展开更多

关键词 地铁车站 烟气控制 通风排烟系统 设计 验证

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地铁侧式车站列车火灾排烟模拟研究 被引量：8

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作者 钟茂华 史聪灵 胥旋 《中国安全生产科学技术》 CAS 北大核心 2011年第11期9-13,共5页

利用火灾动力学模拟方法,对地下一层地铁侧式车站列车火灾的烟气蔓延规律和排烟效果进行了模拟研究。首先生成了地铁车站的三维模型,基于通风排烟系统的事故运行方案,对列车火灾烟气扩散过程、气流组织模式和烟气参数进行了计算模拟。... 利用火灾动力学模拟方法,对地下一层地铁侧式车站列车火灾的烟气蔓延规律和排烟效果进行了模拟研究。首先生成了地铁车站的三维模型,基于通风排烟系统的事故运行方案,对列车火灾烟气扩散过程、气流组织模式和烟气参数进行了计算模拟。模拟表明:排烟系统启动后,中间隧道的两端向内形成了大于5m/s的流速,屏蔽门处流速为站台流入隧道,可有效阻碍烟气进入站台区域,烟气排放主要通过车站轨顶风口排放,烟气在500s左右进入站台,排烟系统有效减缓烟气在站台的下降时间,为列车内乘客疏散提供了可用的安全疏散时间。 展开更多

关键词 地铁侧式车站 列车火灾 排烟 模拟

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北京地铁1号线A站乘客疏散行为实测研究 被引量：6

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作者 郭雩 何理 石杰红 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2013年第12期143-147,共5页

地铁作为人员密集场所,一旦发生突发事件,如何在突发事件下合理快速的组织地铁乘客疏散至安全区域,是地铁运营部门急需解决的重大问题。通过对北京地铁1号线A站常态下人员疏散情况的实测,分析研究不同人群在不同地点的疏散速度及乘客在... 地铁作为人员密集场所,一旦发生突发事件,如何在突发事件下合理快速的组织地铁乘客疏散至安全区域,是地铁运营部门急需解决的重大问题。通过对北京地铁1号线A站常态下人员疏散情况的实测,分析研究不同人群在不同地点的疏散速度及乘客在疏散路径选择上的差异等行为特征,并通过实测,统计出乘客从站台疏散至地铁各出入口所需的时间。研究结果为地铁乘客疏散行为特征研究及疏散计算模型边界条件的设置提供支撑。 展开更多

关键词 北京地铁 乘客 疏散行为 实测研究

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车门开启方式对地铁区间平台疏散影响研究 被引量：11

11

作者 胥旋 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期113-117,共5页

为科学制定地铁区间疏散时列车车门开启方案,采用基于社会力模型的Legion行人仿真模型,研究地铁区间侧向平台疏散模式下,开启首节车厢第1扇车门、前2扇车门、前3扇车门和全部4扇车门4种工况下,对疏散过程及结果的影响。研究表明:开启首... 为科学制定地铁区间疏散时列车车门开启方案,采用基于社会力模型的Legion行人仿真模型,研究地铁区间侧向平台疏散模式下,开启首节车厢第1扇车门、前2扇车门、前3扇车门和全部4扇车门4种工况下,对疏散过程及结果的影响。研究表明:开启首节车厢第1扇车门与其他开启方式的疏散时间相差不大,区间疏散时可仅开启第1扇车门;车厢内大约有80%的乘客是通过第一节车厢第1扇车门疏散出去的,组织区间疏散时应做好该处车门的客流疏导工作;当开启多扇车门进行疏散时,乘客选择通过第一节车厢进行疏散的效率可能更高。 展开更多

关键词 车门开启方式 地铁 侧向平台疏散 社会力模型 行人仿真

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人员非均匀分布条件下的疏散引导方向优化算法研究 被引量：7

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作者 胥旋 《中国安全生产科学技术》 CAS 北大核心 2011年第8期34-37,共4页

在紧急疏散中,疏散引导标识或疏散引导人能够帮助人员快速找到最近出口,有效减少疏散时间。疏散引导标识或人的引导方向一般是根据建筑布局情况预先进行设计,当前位置的引导方向指向最近的疏散出口。本文综合考虑了建筑布局及人员分布情... 在紧急疏散中,疏散引导标识或疏散引导人能够帮助人员快速找到最近出口,有效减少疏散时间。疏散引导标识或人的引导方向一般是根据建筑布局情况预先进行设计,当前位置的引导方向指向最近的疏散出口。本文综合考虑了建筑布局及人员分布情况,提出了人员非均匀分布条件下的疏散引导方向优化算法。该算法以Togawa疏散时间经验公式作为估价函数,通过多次迭代的方法,求解疏散引导方向的优化值。以双出口的疏散场景为例,利用疏散软件Legion对优化前后疏散引导方向下的疏散时间进行了比较分析。结果表明,优化后的疏散引导方向能够引导人员充分利用疏散出口,疏散时间较仅考虑建筑布局所设计的疏散引导方向的模拟值降低了近四分之一,大大提高了疏散效率。 展开更多

关键词 疏散引导 优化算法 人员分布

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APP@MOFs核-壳结构型阻燃剂制备及其在环氧树脂中的应用研究 被引量：5

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作者 钱小东 罗瑊瑊 +1 位作者 史聪灵 井静云 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期3-8,16,共7页

采用微胶囊改性技术,以高效阻燃剂聚磷酸铵(APP)为内核、多功能金属有机框架材料(ZIF-8)为外壳,合成了新型核-壳结构型阻燃剂(APP@ZIF-8),并将其用于环氧树脂(EP)中制备阻燃复合材料,通过一系列测试分析来表征APP@ZIF-8的结构特征、评... 采用微胶囊改性技术,以高效阻燃剂聚磷酸铵(APP)为内核、多功能金属有机框架材料(ZIF-8)为外壳,合成了新型核-壳结构型阻燃剂(APP@ZIF-8),并将其用于环氧树脂(EP)中制备阻燃复合材料,通过一系列测试分析来表征APP@ZIF-8的结构特征、评估其耐水性能,并采用锥形量热仪法研究了EP复合材料的阻燃、抑烟减毒性能。结果表明:经ZIF-8的包裹实现了APP溶解度降低、耐水性能显著提升;掺入10 wt%的APP@ZIF-8后,EP复合材料的热释放速率峰值(pHRR)、烟气释放速率峰值(pSPR)和CO释放速率峰值(pCOP)较纯EP分别降低了61.3%、43.6%和60.5%,使EP复合材料的阻燃性能和抑烟减毒性能均得到提升,这主要得益于APP@ZIF-8在燃烧过程中促进了致密炭层的形成(残余炭量较纯EP提高了367.1%),抑制了可燃产物和毒性烟气的扩散,此项工作为环氧树脂的阻燃改性提供了一种新思路。 展开更多

关键词 核-壳结构型阻燃剂(APP@ZIF-8) 环氧树脂(EP) 阻燃改性 聚磷酸铵(APP) 微胶囊化 火灾安全性

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基于迁移学习的燃气管网泄漏定位方法

14

作者 陈岑 纪育博 +2 位作者 王欢 聂荣山 梁晓瑜 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第3期212-220,共9页

为增强燃气管网运行的可靠性与安全性,提高燃气管网泄漏故障的诊断能力,解决真实燃气管网泄漏数据样本稀缺及工况差异影响问题,提出基于迁移学习的燃气管网泄漏定位方法。首先,采用随机森林特征重要性排序方法,选取出TGNET仿真管网的5... 为增强燃气管网运行的可靠性与安全性,提高燃气管网泄漏故障的诊断能力,解决真实燃气管网泄漏数据样本稀缺及工况差异影响问题,提出基于迁移学习的燃气管网泄漏定位方法。首先,采用随机森林特征重要性排序方法,选取出TGNET仿真管网的5个压力监测点;然后,将3种不同压力工况下的压力监测点数据分别作为源域和目标域,输入特征,改进迁移学习传统联合概率分布适应(JDA)方法,以减小源域与目标域特征距离;最后,采用布谷鸟搜索(CS)算法,优化改进迁移学习算法的参数(映射后维度d'和学习率λ),实现无标签目标域泄漏管段的诊断。结果表明:所提复杂燃气管网泄漏定位方法可以有效提高无标签燃气管网泄漏识别效果,相比传统联合概率分布适应有更高的准确率。 展开更多

关键词 迁移学习 燃气管网 泄漏定位 随机森林 布谷鸟搜索(CS)算法 联合分布自适应(JDA)

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基于交叉注意力的多源数据融合的气体泄漏检测

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作者 王新颖 杨阳 +2 位作者 田豪杰 陈俨 张敏 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期91-97,共7页

为解决单一传感器在管道气体泄漏检测时容易出现误报、漏报的问题,及时预警并反馈泄漏状况,提出一种基于交叉注意力的多源数据融合管道泄漏检测方法。首先,利用预训练的ShuffleNetV2模型提取热像仪数据的空间特征;然后,结合一维卷积神... 为解决单一传感器在管道气体泄漏检测时容易出现误报、漏报的问题,及时预警并反馈泄漏状况,提出一种基于交叉注意力的多源数据融合管道泄漏检测方法。首先,利用预训练的ShuffleNetV2模型提取热像仪数据的空间特征;然后,结合一维卷积神经网络(1DCNN)和双向门控循环单元(BiGRU),构建1DCNN-BiGRU模型,以提取气体传感器数据的时序特征;最后,运用交叉注意力捕获数据的时空关联性得到2个数据源的特征表示,通过残差方式进行特征连接后输入到分类层中,得到识别结果。结果表明:所构建的多源数据融合模型(SCGA)对气体识别准确率为99.22%,损失值在0~0.04内波动;与仅使用气体传感器数据的支持向量机(SVM)、1DCNN、BiGRU模型相比,准确率至少提升4.12%;与仅使用热图像传感器数据的MobileNetV3、ShuffleNetV2、ResNet18模型相比,准确率至少提升1.14%;与将时序特征和空间特征直接拼接的多源数据融合模型(SCG)相比,准确率提升1%。SCGA模型对气体识别具有较高精度。 展开更多

关键词 交叉注意力 多源数据融合 气体泄漏检测 卷积神经网络(CNN) 双向门控循环单元(BiGRU)

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浅谈地铁地下区间侧向疏散平台疏散 被引量：23

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作者 贺利工 史聪灵 +1 位作者 钟茂华 胥旋 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2013年第7期49-53,共5页

区间疏散是地铁设计需要重点考虑的防灾设计问题。为了研究有效的地铁区间疏散方式,利用基于个体的人员疏散计算模拟方法,对不同的区间疏散方式下的疏散能力、疏散时间和疏散瓶颈位置进行了计算模拟研究。研究表明端门疏散方式的瓶颈在... 区间疏散是地铁设计需要重点考虑的防灾设计问题。为了研究有效的地铁区间疏散方式,利用基于个体的人员疏散计算模拟方法,对不同的区间疏散方式下的疏散能力、疏散时间和疏散瓶颈位置进行了计算模拟研究。研究表明端门疏散方式的瓶颈在客车司机与客室之间的门和车辆端头门的下行梯位置,而侧向平台疏散方式的瓶颈在于疏散平台的宽度;侧向疏散平台方式可以让疏散乘客"较为有序",整体疏散时间比端门疏散有了较大的缩短。当疏散平台宽度增加至800mm时,疏散时可以形成两股疏散人流,进一步提高疏散效率。分析结果可为工程设计人员、安全评估人员提供参考。 展开更多

关键词 地铁区间 端门疏散 侧向疏散 疏散平台 计算模拟

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地铁换乘车站客流疏运模拟及风险分析(2)——单通道换乘车站 被引量：7

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作者 史聪灵 钟茂华 +1 位作者 张岚 楚柏青 《中国安全生产科学技术》 CAS 北大核心 2011年第8期21-28,共8页

为了研究通道换乘地铁车站的客流疏运过程及风险点,文章针对某单通道换乘车站,通过对车站通道和客流分析,提出了优化的客流流线;并基于智能个体和矢量空间模拟技术,建立了地铁换乘车站的疏运模型,模拟了高峰时间段内的客流疏运过程。数... 为了研究通道换乘地铁车站的客流疏运过程及风险点,文章针对某单通道换乘车站,通过对车站通道和客流分析,提出了优化的客流流线;并基于智能个体和矢量空间模拟技术,建立了地铁换乘车站的疏运模型,模拟了高峰时间段内的客流疏运过程。数值模拟结果显示了交叉客流、拥堵发生位置及原因,辨识了高风险位置,并提出了整改措施。文章提出的模拟方法和结论可为国内外类似车站制定客流组织方案及通道设计提供参考。 展开更多

关键词 地铁 换乘车站 通道换乘 客流疏运 模拟

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HFC-32制冷剂泄漏危险性分析 被引量：5

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作者 徐帅帅 钟茂华 +1 位作者 史聪灵 刘双庆 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2014年第4期69-73,共5页

新型制冷剂HFC-32具有较低的全球变暖潜值(GWP)、零臭氧消耗潜值(ODP)使其成为较为理想的制冷剂替代物。但是由于HFC-32本身具有弱的可燃性,其一旦泄漏则有可能引起火灾等事故。使用CFD数值模拟软件分析不同的通风条件及HFC-32泄漏速率... 新型制冷剂HFC-32具有较低的全球变暖潜值(GWP)、零臭氧消耗潜值(ODP)使其成为较为理想的制冷剂替代物。但是由于HFC-32本身具有弱的可燃性,其一旦泄漏则有可能引起火灾等事故。使用CFD数值模拟软件分析不同的通风条件及HFC-32泄漏速率条件下,室内的气流组织形式。研究发现顶板送风条件下,随着HFC-32泄漏速率的增加室内危险性区域的范围越大;当HFC-32的泄漏速率一定的条件下,送风风速为4m/s时室内的危险性区域的范围最小。 展开更多

关键词 数值模拟 可燃性制冷剂 泄漏

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