船舶机械通风与结构对其火灾特性的影响.docVIP

PAGE PAGE 1 船舶机械通风与结构对其火灾特性的影响 　　摘要：船舶机舱火灾消防功能设计是船舶加工与制造中的重要内容部分，对于船舶设备以及人员安全有着很大的影响和作用。尤其是随着船舶加工与制造的发展以及技术要求不断提高，船舶机械通风与结构消防设计成为影响船舶设计制造质量的关键性影响因素和作用。本文将结合船舶机舱火灾情况下的烟气运行于通风原理，通过进行大涡模拟基本控制方程模型的建立与计算分析，对于船舶机械通风与结构对于其火灾特性的影响进行分析，以进行船舶机械通风与结构的火灾消防设计参考和应用，提高船舶机械通风与结构消防设计水平。 　　关键词：船舶机舱；通风结构；火灾烟气；运动条件；特性；影响；分析 　　中图分类号：U66文献标识码：A文章编号： 　　在船舶火灾事故中，以船舶机舱中发生的火灾事故最为常见，并且火灾影响的安全与损失最为严重。通常情况下，在船舶机舱中发生的火灾事故，由于与一般建筑中火灾事故相比，火灾发生过程中，机舱的火灾载荷以及散热、蔓延方向与速度等方面，都存在着一定的差别，因此，进行船舶机舱通风与结构设置对于火灾特性的影响分析，从而提高船舶机舱火灾预防与事故控制安全设计水平，保证船舶机舱的安全等，有着非常重要的分析研究必要性和积极作用意义。目前，国内外对于船舶机舱通风与结构设置的火灾特性影响方面的研究相对比较多，并且取得了一定的研究成果，对于船舶设计制造与火灾安全保障发展，都有着积极的作用。本文将在借鉴船舶机舱通风与结构设置对于火灾特性影响的相关研究成果基础上，根据火灾场景下船舶机舱的烟气运动与热流场特性规律等，通过建立大涡模拟基本控制方程模型，并在计算分析基础上，实现对于船舶机械通风与结构对其火灾特性的影响分析与研究。 　　1、火灾场景下船舶机舱烟气与热流场特征研究分析 　　在进行船舶机舱通风与结构对其火灾特性的影响分析中，对于火灾场景下船舶机舱内的火灾烟气流动以及热流场变化规律进行分析，是基础和关键。在船舶机舱通风与结构的火灾特性影响研究中，国内外对于船舶机舱通风管路的火灾特性影响研究相对比较少，并且在进行船舶机舱的结构火灾特性影响分析中，多是将船舶机舱结构空间转化为单一的大空间或者是单层的几何结构船舶机舱形式，进行火灾特性影响的相关研究实现，这类对于船舶机舱通风与结构对火灾特性的影响分析中，分析研究情况比较单一，并且对于船舶机舱的火灾控制效果也并不十分理想。 　　在船舶机械通风结构设置中，比较典型的船舶机舱结构设置主要分为三层，即上甲板和平台A、平台B，如下图1所示。其中，船舶机舱平台A与平台B结构层之间是使用钢板构成，并且在船舶机舱的各个结构层之间，通过斜梯进行连接实现。此外，在船舶机舱通风结构设置中，机舱内部的柴油主机以及柴油发电机等机组设备，在船舶机舱结构层内进行布置时，又会将船舶机舱整体及逆行那个多个子区域的划分实现，这种同一空间的多个子空间结构形式，为多层船舶机舱几何结构形式。 　　（1）单层几何结构船舶机舱通风结构形式 　　（2）多层几何结构船舶机舱通风结构形式 　　图1典型船舶机舱通风结构形式示意图 　　通常情况下，单一空间结构内发生火灾时，根据火灾烟气的运动规律以及空间内热流场的变化情况，对于该空间的通风与烟气排放结构设置相对比较简便，但是，在进行两层以及两层以上的船舶机舱空间结构的火灾特性影响分析，与进行船舶机舱的通风与结构设置消防安全设计，设计情况就比较复杂，不仅需要对于船舶机舱结构层之间的斜体结构情况进行分析，还要在考虑结构空间内各种设备与平台之间的缝隙问题，以进行船舶机舱通风与结构的设计实现，保证船舶机舱消防安全。下文主要以多层结合结构形式和单层几何结构形式船舶机舱通风与结构为例，对其火灾特性的影响进行分析研究。 　　2、大涡模拟基本控制方程模型建立与计算应用 　　根据上述进行船舶机舱通风与结构对其火灾特性影响分析的注意点，在进行船舶机舱通风与结构的火灾特性影响分析中，首先通过运用大涡模拟技术，对于船舶机舱火灾场景及其烟气运动、热流场变化等的模拟实现，并根据模拟模型的计算原理，进行实验计算，以实现对于船舶机舱通风与结构的火灾特性影响分析与应用。 　　2.1船舶机舱混合燃烧模型的建立 　　根据上文所述应用大涡模拟技术进行船舶机舱混合燃烧火灾模型的建立。首先，在进行船舶机舱火灾模型建立过程中，为了能够更好实现模型建立于分析应用效果，将以船舶机舱实例为准，并进行不同几何结构下的单层与多层模型的建立实现。该船舶机舱模型实例参数为，船舶机舱长21.6米，宽32米，同时船舶机舱高度为22.8米，根据上述模型建立的相关要求，由于该船舶机舱是多层结构形式，因此在实际设计应用中有不同的区域划分实现，该船舶机舱主要有三个区域，每个船舶机舱区域中的设备情况如下，首先，第一个船舶机舱区域中共有