烟气流动的性质

1、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61. 3128/101

2、. 4bbtt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：

3、 dp = d0 (v/w1) 房间总烟载荷 1wdvp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：niieaa12/112/1niieaa2/124522321/1/1/1eeeaaaa2/112/1)(niiiieeetaccta2/1122/1niiiieeetaccta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

4、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 20o/1/isissiaapprttghppff/1/10atm0fwffwtatmptatm20020/0 . 1/25. 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

5、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 2021vcpww nzzvv00/22/120/12baaceassnnaccanvap 20/iresriaapp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 3/10/11tthhsn20/11absnaatthh2/ 102/ 12/ 32/ 12/ 33232thathhahhhhahhhavsnnvvn2/102/32/12/3 )/(32)()(32tthah

6、hahhasnnvvn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：zttkpsas/1/1pacmse 21111ddfsfffccvmtc tfc e1111ffvm 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 cct0ln1 ccat0ln13/1ctwgekvk 烟气的控制建筑火灾安全工程导论

7、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 /2 pcaqxpavdd122 nepcq)(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