【摘 要】
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该文主要运用实验模拟的方法研究受限空间初起火灾烟气运动的准稳态结构和运动特性.首先,根据受限空间火灾烟气运动和盐水扩散运动的控制方程组,运用无量纲分析和相似理论,探
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该文主要运用实验模拟的方法研究受限空间初起火灾烟气运动的准稳态结构和运动特性.首先,根据受限空间火灾烟气运动和盐水扩散运动的控制方程组,运用无量纲分析和相似理论,探讨了受限空间烟气运动的盐水实验模拟原理,给出了四个主要的模拟准则,详细分析了准则的物理意义和充分必要性,并且还对盐水实验模拟的有效性和局限性进行了讨论.其次,根据模拟原理和模拟准则的要求,针对不同类型的受限空间中火灾烟气运动的特殊行为和特点,设计建立了中国第一座烟气运动盐水模拟实验台,所设计建立的盐水及清水的液面稳定装置,较好地解决了恒定火源功率和无风大气环境的模拟问题;首次发展的液体双染色技术,拓展了盐水模拟的研究范围,使盐水实验模拟方法不仅可用于火灾烟气运动的研究,还可同时用来研究烟气运动诱发的环境空气运动;而氢气泡技术在盐水实验模拟研究中的首次成功运用,则使盐水实验模拟中速度场的显示测量精度得到了提高.最后,针对不同类型的受限空间内的烟气运动,分别在单室、侧室-走廊和侧室一走廊-天井等典型的受限空间模型上完成了在实验台上的实验模拟,研究了盐水及其诱发的清水在上述模型中的运动特性,根据理论分析和实验结果提出了单室烟羽流速度和顶篷水平分层流发展速度模型、走廊水平烟气层及其诱发的逆向环境空气层速度模型,并对中厅建筑天井内的烟气运动复杂性和特殊性进行了初步的分析和研究.此外,为了与实验模拟结果相对照,该文还对盐水在单室模型中清水内的运动进行了数值模拟,得到了与实验模拟结果定性一致的盐水运动速度场和浓度场.
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