高层建设走廊排烟的数值模拟.pptVIP

出口条件 模型中的出口条件选择为压力出口边界。压力出口边界条件需要输入的参数有静压(gauge)、回流条件、总温、湍流参数。湍流动能和动能耗散率分别用公式近似计算： 固体壁面条件 壁面采用无滑移边界条件，模拟中墙壁对于传热按一维传热处理，且壁面热通量为0，即是绝热壁面。 火源和烟气的产生 在Gambit建模时，以一立方体作为火源。通过编写UDF，完成火源的设置。 初始条件 操作压力为1标准大气压，Gauge pressure为相对静压，值为0。计算中冬季室外温度为273K，室内温度为283K；夏季室外温度308K，室内温度为300K。室外风速为3.75m/s，室内初始烟气质量分数为0。 图3 Fluent计算流程图 2.5 计算流程 采用SIMPLEC算法（见教材220页）来处理速度和压力的耦合，湍流方程等离散格式选用二阶迎风格式。空气的比热容和导热系数不考虑随温度的变化而变化，取为常数，空气的导热系数：0.0224W/(m·K)，空气的比热容：1006.43J/（Kg·K）。常温下空气密度：1.20Kg/m3，重力加速度：9.80m/s2；外界空气(绝对)压力：1.01×l05Pa。迭代计算的控制精度，能量方程为1e-06，其他为 1e-03。 2.6 计算方法 120s 温度云图、 烟气浓度图 180s 温度云图、 烟气浓度图 240s 温度云图、 烟气浓度图 图4 自然排烟不同时间段温度和烟气浓度的分布图 2.7 数值模拟结果展示 60s 温度云图、 烟气浓度图 走廊自然排烟模拟 结论：从图 4中的可以看出，火灾发生后，着火房间内的温度上升很快。 火灾发生60s后，着火房间内的温度达到330K左右； 120s 时，走廊中段靠近楼梯间区域温度达到340K左右，烟气浓度达到1%； 180s 时，从图中可以发现，楼梯间温度已经达到400K 左右，烟气浓度达到3%，温度过高，室内人员已经无法安全逃生。 在楼梯间前室的侧墙设置机械加压送风口，高度距地 0.6m。送风口加压送风保持前室相对走廊有 25Pa 的正压。 60s 温度云图、 烟气浓度图 120s 温度云图、 烟气浓度图 180s 温度云图、 烟气浓度图 240s 温度云图、 烟气浓度图 图5 正压送风防烟不同时间段温度和烟气浓度的分布图 走廊机械正压送风防烟模拟 结论：从图 5可以看出，在楼梯间前室设置了加压送风系统后，楼梯间温度和烟气浓度在火灾发生120s内基本没有上升。火灾发生后180s，有少量烟气进入前室240s时，烟气进入楼梯间，但楼梯间烟气浓度维持在一个较低的水平。 在走廊中部，X=5m处，设置机械负压排烟口，通过风机抽吸作用，将走廊中的热量和烟气排出室外。 60s 温度云图、 烟气浓度图 120s 温度云图、 烟气浓度图 180s 温度云图、 烟气浓度图 240s 温度云图、 烟气浓度图 图6 机械负压排烟不同时间段温度和烟气浓度的分布图 走廊机械负压排烟模拟 结论：从图6中可以看出，火灾发生后 60s由于产生的烟气还比较少，走廊顶部排烟系统开始运行后，走廊基本没有烟气。在 120s时，由于排烟系统工作后形成的负压，致使排烟风机附近2m范围内，温度和烟气浓度高于走廊其他部位。180s时，烟气在前室附近走廊内继续聚积，少量进入前室。从图中可以看出，240s时，前室温度在338K—377K之间，而楼梯间温度在 300K—338K之间，前室的最大烟气浓度约为0.9%，而楼梯间的烟气浓度在0.06左右。此时楼梯间内的温度和烟气浓度，对逃生人员的生命安全不会造成伤害。 火灾发生后60s，自然排烟、机械加压送风防烟和机械负压排烟的控烟效果相差不大；火灾发生后120s，自然排烟下的走廊温度要高于机械排烟10K—20K之间；火灾发生后180s，机械负压排烟的排烟效果最好，温度比自然排烟下的低70K左右，烟气浓度低1%左右；240s 时，走廊温度继续升高，自然排烟下走廊的整体温度接近550K 左右，而正压送风防烟和机械排烟下的走廊前半部分(X=0—15m)则没有明显升高，后半部分温度约上升了20K。 从火灾后温度和烟气浓度这两方面来评价三种排烟模式的排烟效果，认为机械负压排烟对走廊的保护效果最好。 3.1总结 通过本门课程作业的完成，了解了本专业数值研究方法、研究的具体内容及研究进展等情况，学会了数值计算论文的书写方式。 对FLUENT 软件有了一定了解。对网格的划分、边界条件的设定及其基本控制方程和湍流模型的选取都有了初步认识。其强大的功能、形象化的界面让我们对实验结果有了更直观的认识。 对《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》等进一步加深理解。如： 3.2收获 担负一个防烟分区排烟排烟或者净空高度大于6m的不划分防烟分区的