通道风幕挡烟效果的数值模拟与优化策略

通道内风幕挡烟效果的模拟计算研究是针对建筑火灾中如何有效控制烟气蔓延的关键问题进行的深入探讨。由周吉伟、霍然和胡隆华等人在中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室进行的研究，他们利用数值模拟方法对小型通道中的风幕挡烟性能进行了详细分析。该研究关注的重点在于风幕倾角、出口风速和回风口位置对挡烟效果的显著影响。 首先，研究指出在建筑火灾中，有毒烟气对人员安全构成极大威胁，大约85%的死亡是由吸入烟气造成的。特别是一些长走廊和地下通道，它们在火灾时容易成为烟气扩散的主要路径。传统的固体壁面挡烟方式并不适用于所有场合，因此风幕作为潜在的挡烟手段引起了关注。 风幕技术原本主要用于保持室内外温度平衡，但在通道内挡烟的应用中，其有效性尚未得到充分研究。为了填补这一空白，研究团队采用实验模拟和数值计算相结合的方法，对风幕倾角、出口风速的变化以及回风口位置的调整如何影响挡烟效果进行了系统探究。 模拟计算中，设计了一个3.6m×0.66m×0.66m的实验台，风幕出风口设在右侧开口1米处，宽度为0.2m，风速可调。回风口位于风幕下方，同样宽度且位置可变。两侧设有观察窗以便于数据收集和对比实验。研究得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持，进一步强化了研究的专业性和权威性。 结果发现，适当增大风幕的前倾角，增加出口风速，以及将回风口位置提前，都可以增强风幕的挡烟效果。这些发现为实际建筑设计中合理应用风幕挡烟技术提供了重要的理论依据，有助于减少火灾中的烟气扩散，保护人员安全。 这项研究不仅深化了我们对风幕挡烟原理的理解，也为改善建筑火灾中烟气控制策略提供了宝贵的科学支持，对于提升公共安全具有重要意义。