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基于多尺度耦合模型的超长隧道纵向通风数值模拟
1
作者
张文龙
王凌翔
+2 位作者
黄萍
刘春祥
余龙星
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第9期3847-3860,共14页
为解决超长隧道纵向通风模拟中存在的三维模型计算效率低和一维模型精度不足的问题,提出超长隧道纵向通风多尺度(三维-一维3D-1D)耦合模拟方法。首先,通过Fire Dynamics Simulator(FDS)软件进行冷流与火灾场景的三维建模和多尺度建模;其...
为解决超长隧道纵向通风模拟中存在的三维模型计算效率低和一维模型精度不足的问题,提出超长隧道纵向通风多尺度(三维-一维3D-1D)耦合模拟方法。首先,通过Fire Dynamics Simulator(FDS)软件进行冷流与火灾场景的三维建模和多尺度建模;其次,对比三维模型和多尺度模型的水平速度(沿隧道纵向方向速度分量)均方误差,验证多尺度模型的可行性;最后,通过1个超长隧道实例,评估该方法的计算效率与模拟精度。研究结果表明:在冷流工况下,多尺度耦合模型能够显著减少计算时间并准确捕捉隧道流场特性;改进后的温度衰减算法能够有效模拟出隧道烟气纵向温度衰减;在火灾工况下,双向多尺度模型比单向多尺度耦合模型更精确地模拟了烟气的纵向传播与分层现象;一维模型温度衰减的计算方法能有效减少模拟计算时间,且一维段占比大于17%时效果更显著。本文提出的多尺度耦合方法及改进的温度衰减算法适用于隧道、地铁站等复杂地下交通系统的通风设计,以实现计算效率与模拟精度的有效平衡。
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关键词
多尺度耦合模型
超长隧道
纵向通风
数值模拟
火灾工况
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职称材料
半横向排烟模式下PID控制反馈目标温度对烟气层吸穿的影响
2
作者
张宇轩
朱宏儒
+3 位作者
陈寅楠
刘春祥
余龙星
黄萍
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期2017-2029,共13页
排烟系统对控制火灾烟气和减少人员伤亡至关重要。排烟口烟气层吸穿会降低排烟效率,影响烟气控制效果。为实时调整排烟风速避免烟气层吸穿,本文引入PID自动控制方法以实现智能排烟。首先,在验证了当前数值模拟结果可靠性的基础上对比了...
排烟系统对控制火灾烟气和减少人员伤亡至关重要。排烟口烟气层吸穿会降低排烟效率,影响烟气控制效果。为实时调整排烟风速避免烟气层吸穿,本文引入PID自动控制方法以实现智能排烟。首先,在验证了当前数值模拟结果可靠性的基础上对比了传统定风速排烟与PID控制排烟的烟气控制效果,证明了基于PID自动控制防吸穿方法的可行性。然后,通过改变火源功率、火源与排烟口间距及隧道截面尺寸等条件,系统研究了不同PID控制反馈点目标温度对烟气层吸穿的影响。最后,提出了PID控制临界吸穿反馈目标温度计算方法,发现临界吸穿温度系数K_(c)为4.7,通过与临界吸穿Froude数的对比,验证了临界吸穿反馈目标温度计算方法的普适性。
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关键词
PID控制系统
吸穿现象
半横向排烟
智能排烟
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职称材料
基于TF-IDF和VOSviewer的我国应急救援现状可视化分析
被引量：
6
3
作者
黄萍
张文龙
+2 位作者
叶圣琳
余君
余龙星
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期196-205,共10页
为有效利用消防救援队伍的实战记录资料挖掘应急救援战例成功经验,结合词频-逆文档频率(TF-IDF)算法和VOSviewer文献可视化分析技术,构建战例资料分析模型,分析战例成功与失败的共性规律和特点,总结我国应急救援现状及发展趋势。模型以2...
为有效利用消防救援队伍的实战记录资料挖掘应急救援战例成功经验,结合词频-逆文档频率(TF-IDF)算法和VOSviewer文献可视化分析技术,构建战例资料分析模型,分析战例成功与失败的共性规律和特点,总结我国应急救援现状及发展趋势。模型以2007—2019年间共185起应急救援典型战例为数据库,按照自然灾害、交通事故、建筑坍塌、危化品泄漏、火灾扑救等应急救援行动类型展开分析。结果表明:我国应急救援行动的影响因素主要表现在人(救援队伍)、机(装备技术)、环(环境)、管(管理)4个方面。其中,环境因素的影响几乎都是负面的,其他3个因素均有正负面影响。此外,不同应急救援行动类型的主导影响因素存在差异,自然灾害突出“机”;交通事故突出“管”;建筑坍塌突出“机”“环”;危化品泄漏在“人机环管”4个方面均有突出问题;火灾救援突出“机”。
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关键词
词频-逆文档频率(TF-IDF)
VOSviewer
应急救援
消防救援
可视化分析
战例分析
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职称材料
题名
基于多尺度耦合模型的超长隧道纵向通风数值模拟
1
作者
张文龙
王凌翔
黄萍
刘春祥
余龙星
机构
福州大学
环境
与安全
工程学院
福州大学应急与安全研究院
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第9期3847-3860,共14页
基金
国家自然科学基金资助项目(52006210,52211530486)
福建省自然科学基金资助项目(2023J05104)。
文摘
为解决超长隧道纵向通风模拟中存在的三维模型计算效率低和一维模型精度不足的问题,提出超长隧道纵向通风多尺度(三维-一维3D-1D)耦合模拟方法。首先,通过Fire Dynamics Simulator(FDS)软件进行冷流与火灾场景的三维建模和多尺度建模;其次,对比三维模型和多尺度模型的水平速度(沿隧道纵向方向速度分量)均方误差,验证多尺度模型的可行性;最后,通过1个超长隧道实例,评估该方法的计算效率与模拟精度。研究结果表明:在冷流工况下,多尺度耦合模型能够显著减少计算时间并准确捕捉隧道流场特性;改进后的温度衰减算法能够有效模拟出隧道烟气纵向温度衰减;在火灾工况下,双向多尺度模型比单向多尺度耦合模型更精确地模拟了烟气的纵向传播与分层现象;一维模型温度衰减的计算方法能有效减少模拟计算时间,且一维段占比大于17%时效果更显著。本文提出的多尺度耦合方法及改进的温度衰减算法适用于隧道、地铁站等复杂地下交通系统的通风设计,以实现计算效率与模拟精度的有效平衡。
关键词
多尺度耦合模型
超长隧道
纵向通风
数值模拟
火灾工况
Keywords
multi-scale coupling model
ultra-long tunnel
longitudinal ventilation
numerical simulation
fire scenarios
分类号
U458 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
半横向排烟模式下PID控制反馈目标温度对烟气层吸穿的影响
2
作者
张宇轩
朱宏儒
陈寅楠
刘春祥
余龙星
黄萍
机构
福州大学
环境
与安全
工程学院
福州大学应急与安全研究院
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第5期2017-2029,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(52211530486,52006210)
比利时弗兰德斯研究基金资助项目(VS03123N)
福建省自然科学基金资助项目(2023J05104)。
文摘
排烟系统对控制火灾烟气和减少人员伤亡至关重要。排烟口烟气层吸穿会降低排烟效率,影响烟气控制效果。为实时调整排烟风速避免烟气层吸穿,本文引入PID自动控制方法以实现智能排烟。首先,在验证了当前数值模拟结果可靠性的基础上对比了传统定风速排烟与PID控制排烟的烟气控制效果,证明了基于PID自动控制防吸穿方法的可行性。然后,通过改变火源功率、火源与排烟口间距及隧道截面尺寸等条件,系统研究了不同PID控制反馈点目标温度对烟气层吸穿的影响。最后,提出了PID控制临界吸穿反馈目标温度计算方法,发现临界吸穿温度系数K_(c)为4.7,通过与临界吸穿Froude数的对比,验证了临界吸穿反馈目标温度计算方法的普适性。
关键词
PID控制系统
吸穿现象
半横向排烟
智能排烟
Keywords
PID-controlled system
plug-holing phenomenon
semi-transverse smoke extraction
intelligent smoke extraction
分类号
U458 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
基于TF-IDF和VOSviewer的我国应急救援现状可视化分析
被引量：
6
3
作者
黄萍
张文龙
叶圣琳
余君
余龙星
机构
福州大学
环境
与安全
工程学院
福州大学应急与安全研究院
泉州市消防救援支队
出处
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期196-205,共10页
基金
福建省自然科学基金资助(2023Y0007,2023J05104)
福建省应急科技产业高质量发展机制与路径研究项目(83023005)。
文摘
为有效利用消防救援队伍的实战记录资料挖掘应急救援战例成功经验,结合词频-逆文档频率(TF-IDF)算法和VOSviewer文献可视化分析技术,构建战例资料分析模型,分析战例成功与失败的共性规律和特点,总结我国应急救援现状及发展趋势。模型以2007—2019年间共185起应急救援典型战例为数据库,按照自然灾害、交通事故、建筑坍塌、危化品泄漏、火灾扑救等应急救援行动类型展开分析。结果表明:我国应急救援行动的影响因素主要表现在人(救援队伍)、机(装备技术)、环(环境)、管(管理)4个方面。其中,环境因素的影响几乎都是负面的,其他3个因素均有正负面影响。此外,不同应急救援行动类型的主导影响因素存在差异,自然灾害突出“机”;交通事故突出“管”;建筑坍塌突出“机”“环”;危化品泄漏在“人机环管”4个方面均有突出问题;火灾救援突出“机”。
关键词
词频-逆文档频率(TF-IDF)
VOSviewer
应急救援
消防救援
可视化分析
战例分析
Keywords
term frequency-inverse document frequency(TF-IDF)
VOSviewer
emergency rescue
fire rescue
visual analysis
case analysis
分类号
X915.1 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多尺度耦合模型的超长隧道纵向通风数值模拟
张文龙
王凌翔
黄萍
刘春祥
余龙星
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
半横向排烟模式下PID控制反馈目标温度对烟气层吸穿的影响
张宇轩
朱宏儒
陈寅楠
刘春祥
余龙星
黄萍
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
基于TF-IDF和VOSviewer的我国应急救援现状可视化分析
黄萍
张文龙
叶圣琳
余君
余龙星
《中国安全科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
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职称材料
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