水雾抑制隧道顶棚射流火焰效果的数值研究

"水雾与顶棚射流火焰相互作用的数值模拟分析" 本文是一篇关于隧道火灾中水雾与顶棚射流火焰相互作用的研究论文，由王琳、孟子龙和梁天水共同撰写，发表于《西安科技大学学报》2015年第3期。研究使用了计算流体动力学软件Fluent进行数值模拟，以探讨在隧道内重型车辆起火时，不同起火高度对顶棚射流火焰特性的影响以及水雾灭火策略的效果。 在隧道火灾中，顶棚射流火焰的形成是由于高温烟气上升并形成对流，这一现象在浮力卷吸的作用下尤为显著。当起火高度较低时，由于热烟气的快速上升，会形成较厚的烟气层，对隧道内的能见度和环境造成严重影响。研究表明，水雾能够有效地降低顶棚射流火焰的温度，有助于控制火势，但同时存在一些问题。由于水雾受到重力作用，在射向火焰的过程中，部分未完全蒸发的水滴可能会落入较冷的空气层，无法充分发挥其吸热作用，导致灭火效果打折。 此外，水雾的喷射还引入了湍流效应，这种湍流会促进可燃蒸气与空气的混合，尽管这可能有助于灭火，但也可能导致烟气层厚度增加。增厚的烟气层不仅对人体造成更大的威胁，因为含有有毒有害气体，而且会影响人员的疏散，增加逃生难度。因此，如何优化水雾灭火策略，减少其带来的负面影响，成为了一个亟待解决的问题。 该研究的关键词包括顶棚射流火焰、水雾、数值模拟和隧道火灾，提示了研究的核心内容。根据中图分类号X932，我们可以推断这属于消防安全领域的研究，而文献标志码A则表明这是一篇原创性的学术文章。 这项研究揭示了在隧道火灾中水雾灭火技术的复杂性，并提出了在实际应用中需要考虑的关键因素，如起火高度、水雾的物理特性和湍流效应。这些发现对于改进隧道火灾的应急响应策略和设计更有效的灭火系统具有重要的指导意义。