烟气流动的性质.pptx

建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授第 三 章 烟气的性质、流动和控制建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授内 容p烟气的产生与性质p烟气的遮光性p烟气的流动p烟气的控制 建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授烟气的产生与性质p引言引言l火灾烟气(Smoke)是一种混合物p烟颗粒的产生烟颗粒的产生l在不完全燃烧下的组分浓度梯度所造成p烟气的浓度烟气的浓度l由烟气中所含固体颗粒或液滴的多少及性质决定的p烟气的毒性烟气的毒性l火灾中的死亡人员约有一半是由CO中毒引起的p烟气的温度烟气的温度l温度与极限忍受时间的关系式建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授烟气的遮光性p烟气遮光性的几种表示方法烟气遮光性的几种表示方法l烟气的光学密度：D=lg(I0/I)l单位长度光学密度：D0=lg(I0/I)/L l减光系数：Kc=ln(I/I0)/L=2.303D0l烟的百分遮光度：B=(I0I)/I0 100p烟气的遮光性和人的能见度烟气的遮光性和人的能见度l能见度与减光系数和单位光学密度的关系 V=R/Kc=R/2.303D p材料的发烟性能测试材料的发烟性能测试lNBS烟箱法 光学密度的最大值：Dm=D0(V/As)烟气生成的最大可能性：Dp=D0(V/W1)房间总烟载荷 建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授烟气的流动p烟气的有效流通面积烟气的有效流通面积l并联流动：l串联流动：l混联流动：l温度与流通系数变化的影响并联：串联：建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授p烟气流动的驱动力烟气流动的驱动力l烟囱效应：在竖井内，气体的上升运动十分显著，这就是烟囱效应(Stack effect)，它是建筑火灾重烟气流动的主要因素。l压力中性面：如果竖井的上部和下部都有开口，就会产生纯的向上流动，且在P0=Ps的高度形成压力中性平面(Neutral plane，简称中性面)l竖井与建筑物内部房间之间的压差：l燃气的浮力与膨胀力房间与外界环境的压差：压差与燃烧状况的关系 烟气的流动建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授p烟气流动的驱动力（续）烟气流动的驱动力（续）l风的影响压力差的大小与风速的平方成正比风速与高度的关系 l机械通风系统造成的压差l电梯的活塞效应 电梯上方与外界环境的压差 门厅与建筑物内部房间之间的压差 烟气的流动建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授p中性面位置的计算中性面位置的计算l具有连续开缝的竖井：l具有上下双开口的竖井：l具有连续开缝和一个上开口的竖井：当Av=0 烟气的流动建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授p中性面以上楼层内的烟气浓度中性面以上楼层内的烟气浓度l质量流率：l烟囱效应造成的压差l污染物的质量守恒方程：污染物浓度：烟气的流动建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授p烟气控制的基本方式烟气控制的基本方式l防烟分隔l非火源区的烟气稀释 稀释率：稀释时间：l加压控制l空气流 临界速度：l浮力 烟气的控制建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授p空气流与压差的计算空气流与压差的计算l动力控制的流动 流率：l粘性力控制的流动 平均速度：l指数流动方程 流率：l缝隙流动的计算段(粘性力控制段，PN250)QN=0.01042PN段(过渡段，250PN106)QN=0.016984PNa 段(动力控制段，PN106)QN=0.555PN1/2 烟气的控制建筑火灾安全工程导论建筑火灾安全工程导论主讲：霍然 教授p流通面积的计算流通面积的计算p开门力的计算开门力的计算 F=Mr/(Wd)+(WAP)/2(Wd)=Fr+Fp p烟气的体积生成率烟气的体积生成率 质量生成率：体积生成率：p烟气控制的集中典型情况烟气控制的集中典型情况l失火区域的烟气控制l有顶人行街的烟气控制l楼内安全区的烟气控制楼梯间加压对前室加压楼梯间和前室同时加压烟气的控制