火灾烟流在建筑通道中流动的温度变化规律

火灾中的烟雾蔓延速度了解烟气移动的规律火灾中的烟雾蔓延速度：了解烟气移动的规律火灾是一种极其危险的场景，除了火势的猛烈扩散外，烟雾的蔓延也是给人们带来巨大威胁与伤害的因素之一。

了解火灾中烟雾蔓延速度以及烟气移动的规律，对于火灾防控与室内逃生安全具有重要意义。

本文将深入探讨烟雾蔓延速度的影响因素、烟气移动的规律以及火灾中的烟雾控制措施。

一、烟雾蔓延速度的影响因素在火灾中，烟雾的蔓延速度受到诸多因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 火源特性：火源的温度、燃烧物质的种类和量，直接影响烟雾的产生和蔓延速度。

高温火源和易燃物质将使烟雾生成迅速，加快蔓延速度。

2. 火场结构：火灾发生的场所和结构物的特点决定了烟气的流动路径。

开放式空间中的烟雾蔓延速度较快，而封闭或狭窄的空间则会限制烟气的流动，使其速度较慢。

3. 通风条件：通风条件是影响烟气移动的重要因素之一。

自然通风和人工通风的存在与否以及通风口的位置和大小都会直接影响烟雾的蔓延速度。

4. 居住环境：室内的温度、湿度、空气流动等环境因素也会对烟雾蔓延速度产生影响。

较高的温度和低湿度有利于烟气上升和水平扩散。

二、烟气移动的规律烟气移动在火灾场景中呈现出一定的规律，主要包括以下几个方面：1. 烟气上升：火灾中烟气通常会向上升腾，这是因为烟气具有较低的密度和较高的温度，比空气轻，形成浮力而上升。

烟气的上升速度取决于火源的燃烧强度和室内空气的通风情况。

2. 烟气水平扩散：烟雾在向上升腾的同时，也会水平扩散。

这是因为烟气释放的热量和烟气的动能，使烟雾分子克服空气阻力，沿着水平方向扩散。

扩散速度受到烟气流动路径、通风条件和空间结构的限制。

3. 烟气下降：当烟气上升遇到屋顶、墙壁等障碍时，由于空间受限，烟气将会产生下降的趋势。

下降速度取决于空间结构和烟雾的温度、密度等因素。

三、火灾中的烟雾控制措施为了减少烟雾蔓延速度对人员生命安全的威胁，需要采取一系列的烟雾控制措施：1. 预防为主：加强火灾预防工作，定期检查火灾报警系统、防火设施和灭火器材的完好性和可用性，减少火灾的发生概率和规模。

火灾烟气流动规律引言火灾是一种常见的灾害，不仅会造成财产损失，还可能导致人员伤亡。

在火灾中，烟气是最主要的危险因素之一。

了解火灾烟气的流动规律对于有效地进行火灾预防和应急处理至关重要。

本文将详细介绍火灾烟气的流动规律，并探讨其影响因素和应对措施。

火灾烟气的流动规律火灾烟气的流动规律可以分为两个方面：上升流和水平扩散。

上升流在火场发生时，由于燃烧物质产生的高温和大量的热量释放，空气被加热并膨胀，形成上升流。

上升流是火灾烟气向上运动的主要驱动力。

上升流受到多种因素的影响，包括以下几点： 1. 火源温度：火源温度越高，上升流速度越快。

2. 燃料类型：不同材料燃烧所产生的热量和烟气的密度各不相同，从而影响上升流的速度和方向。

3. 火场尺寸：火场尺寸越大，上升流越强烈。

水平扩散除了上升流，火灾烟气还会在水平方向上扩散。

这主要取决于以下因素： 1. 烟气密度：烟气密度越大，水平扩散能力越差。

2. 通风条件：通风条件对于火灾烟气的水平扩散起着重要作用。

如果有良好的通风条件，烟气会更容易被排出建筑物或火场。

影响火灾烟气流动规律的因素火灾烟气的流动规律受到多种因素的影响，下面我们来详细介绍几个主要因素：温度差异温度差异是导致火灾烟气产生上升流的主要原因之一。

由于火源释放出的高温空气比周围环境温度高，形成了温度梯度。

这种温度差异导致了空气密度变化，从而产生了上升流。

空间几何形状建筑物的空间几何形状对火灾烟气的流动规律起着重要影响。

狭长通道会加速烟气的流动速度，而宽敞的房间则会减缓烟气的流动速度。

通风条件通风条件是影响火灾烟气水平扩散的重要因素。

如果建筑物具有良好的通风系统，能够及时排出大量的烟气，从而减少了火灾蔓延和扩大的可能性。

燃料类型和堆放密度不同类型的燃料在燃烧时会产生不同密度和温度的烟气。

堆放密度也会影响火灾烟气流动规律。

高密度堆放的物品会导致更多的热量积聚和更慢的上升流速度。

应对火灾烟气流动规律的措施了解火灾烟气的流动规律可以帮助我们采取相应措施来预防和处理火灾。

公路隧道火灾烟气流动规律及通风防排烟对策研究摘要伴随着交通业的迅速发展，世界范围内建成了越来越多的隧道，其中绝大部分是公路隧道。

公路隧道在给人们带来便利交通的同时，也给火灾防治带来了许多问题。

公路隧道火灾可能成为人员群死群伤、车损洞毁、交通中断的重大恶性火灾，造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。

因此，研究公路隧道火灾的烟气流动的规律及防排烟具有非常重要的意义。

本文首先介绍了公路隧道火灾的特点及当今世界范围内公路隧道火灾的典型案例，在详细分析了火灾时隧道内温度场、压力场以及隧道坡度等因素对火灾不同发展阶段公路隧道内烟气流动规律的影响和制约的基础上，对公路隧道横向、纵向等各种不同的通风排烟方式的特点进行了探讨与分析。

在对公路隧道横向、纵向通风排烟方式在实践中遇到的一些困难和问题进行详细探讨研究的基础上，对公路隧道横向、纵向通风排烟方式提出了相应的改进措施，为隧道火灾防排烟系统的工程设计、灭火救援提供一定的理论依据和技术支持。

关键词公路隧道；烟气流动；火灾；防排烟Study on the Law of Fire Smoke Movement andCountermeasures of Ventilation and Smoke ControlAbstractWith the rapid development of transportation industry,more and more tunnels have been built in the world, most of which are highway tunnels. Highway tunnels facilitate the transport of people. However, at the same time, they bring a lot of problems to the fire prevention and control. Tunnel fire may be a devastation which might cause great casualty, vehicles damaged; tunnel collapses and major traffic disruption, causing huge economic losses and adverse social impacts. Therefore, it has significant meanings to study the law of the smoke movement in the tunnel fire and the smoke prevention and exhausting.At the beginning, this paper introduces the characteristics of tunnel fire and the typical case in tunnel fire around the world nowadays.On the basic of detailed analysis on the tunnel temperature field, pressure field, as well as factors such as the tunnel slope influence and restrict the law of flue gas movement on different stages of fire, the paper exploresand analysis the characteristics of different ways on exhausting the smoke, such as horizontal emission and vertical emission and so on. Besides, on the basic of exploring the difficulties and problems met when practicing the horizontal, vertical and so on ways of exhausting the smoke, the paper provides with the corresponding improvement on horizontal and vertical ventilation; it also provides with theoretic foundation and technical supports on the engineering design, fire-fighting and rescue of the tunnel fire prevention and exhausting system.Key wo rds highwaytunnel; smoke movement; fire; smoke control目录中文摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)1 引言 (1)2 公路隧道火灾事故概述 (2)2.1公路隧道火灾案例 (2)2.2公路隧道火灾的特点 (2)2.3公路隧道火灾的危害 (4)3 隧道火灾烟气流动规律及影响因素 (4)3.1火灾时隧道内温度场分布对烟气流动的影响 (4)3.1.1燃烧温度 (4)3.1.2温度场分布 (5)3.1.3温度场的扩散速度与范围 (6)3.2火灾时隧道内压力场分布对烟气流动的影响 (7)3.2.1隧道内的风流压力变化 (7)3.2.2隧道内的风速变化 (8)3.3火灾时隧道坡度对烟气流动的影响 (8)3.3.1无通风的情况 (8)3.3.2有通风的情况 (8)4 公路隧道通风及防排烟 (9)4.1公路隧道通风排烟的目的 (9)4.2公路隧道通风排烟系统简介 (9)4.3公路隧道通风及排烟方式 (10)4.3.1横向通风排烟 (10)4.3.2纵向通风排烟 (10)4.3.3半横向通风排烟 (10)4.4公路隧道通风及排烟方式选择的影响因素 (10)5 公路隧道火灾通风排烟中遇到的问题及改进措施 (11)5.1横向通风排烟存在问题及改善措施 (11)5.2纵向通风排烟存在问题及改善措施 (11)6 结束语 (12)参考文献 (13)致谢 (14)1 引言随着交通业的迅猛发展，世界范围内建成了越来越多的隧道，尤其是公路隧道。

火灾烟气流动规律概述火灾烟气流动规律是研究火灾中产生的烟气在室内或其他封闭环境中的流动行为。

了解烟气的流动规律对于火灾预防和安全疏散具有重要意义。

本文将深入探讨火灾烟气的流动过程、影响因素以及相关安全措施。

烟气流动在火灾中，燃烧产生的烟气是造成人员伤亡和财产损失的主要原因之一。

烟气中含有大量有毒气体和悬浮颗粒物，其流动特性对于火场疏散、安全通道设计和消防设备等具有重要影响。

烟气流动是通过自然对流、强制对流和辐射传热三种方式进行的。

自然对流是由于烟气的密度较大，受重力作用产生的流动。

强制对流是通过通风设备或其他外部力量施加的压力差而产生的流动。

辐射传热是由于烟气中的热辐射导致气体的热膨胀，进而产生流动。

影响因素火源特性火源的温度、火势大小和燃烧物质的种类直接决定了烟气的温度、密度和化学成分。

火源的高温会导致烟气的密度减小，从而影响烟气的上升速度和流动方向。

空间布局室内的空间布局对于烟气流动具有重要影响。

通风口的位置和尺寸、隔墙的高度和材料等都会影响烟气的扩散和聚集。

狭小的空间容易造成烟气的堆积，增加火灾蔓延的速度和危险程度。

烟囱效应烟囱效应是指烟气在烟道或狭窄通道中由于热膨胀产生的向上流动。

烟囱效应可以加速烟气的排放和通风，但同时也会产生副作用，如将火灾扩散到其他区域或通风不足导致烟雾滞留。

外部环境外部环境的气流、温度和气压都会对烟气的流动产生影响。

风向和风速决定了烟气的传播方向和速度。

温度差异引起的气流变化也会改变烟气的流场分布。

安全措施火灾预防火灾预防是最有效的安全措施之一。

合理使用电器、防止短路、定期检查火灾隐患、配备灭火设备等都能有效减少火灾的发生。

此外，引入火灾报警系统和自动喷水灭火系统也能在火灾初期及时控制火势。

安全疏散火灾疏散的关键是及时有效地将人员从火场中撤离。

建筑物的设计应考虑易于疏散的通道和紧急出口。

在火灾发生时，正确进行疏散演练，提高员工和居民的火灾应急意识和自救能力。

通风设备通风设备是控制烟气流动的重要手段之一。

第1章绪论1.1研究目的和意义随着城市人口的迅速增长，超高层建筑不断增加。

超高层建筑中存在电梯井、楼梯井、管道井、电缆井等多种竖向通道，一旦发生火灾，在烟囱效应、活塞效应、热烟浮力以及室外风的共同作用下，这些竖井将会极大地促进火势及烟气的蔓延，从而造成严重的危害。

据统计美国、德国对火灾中造成人员伤亡的原因的统计资料表明，由于一氧化碳中毒窒息死亡或被有毒烟气熏死的死者占火灾中死亡总人数的70%-80%，因此，开展对超高层建筑火灾烟气在竖向通道中的蔓延规律和控制措施的研究，以有效减少超高层建筑火灾事故的发生和蔓延，减少生命财产损失。

超高层建筑内存在很多不同结构的的竖向通道。

一旦发生火灾，烟气进入竖井后，竖井将成为烟气蔓延的主要途径。

烟气的迅速蔓延，会危及超高层建筑内其他楼层安全，严重的人员伤亡和财产损失就不可避免。

所以，迅速的进行火灾扑救的有效途径可以通过设计合理的通风和防排烟设施，控制火灾烟气在超高层建筑内的肆意蔓延来实现。

所以，深入的进行分析竖井结构内的火灾烟气驱动力及烟气运动过程，并掌握火灾烟气驱动力及烟气运动的原理，从而动态的分析超高层建筑不同的竖井结构，为超高层建筑实际防火设计及人员疏散提供理论基础和实践指导依据。

因此，本课题所开展的超高层建筑火灾烟气在竖向通道中的蔓延规律和控制措施的研究具有重要的实际意义。

1.2 研究内容针对竖井实验平台对烟囱效应影响、热烟浮力影响、室外风影响、等情况进行数值模拟，在试验中得结论如下:在烟囱效应的影响下竖井内外温差将逐渐增大，一旦维持竖井内外温差的外界热源不复存在，烟囱效应将急速消退，同时若内外温差相差很小时，正烟囱效应中的气体流动较逆烟囱效应的慢，在烟气扩散前期起主导作用是热烟浮力，当温度继续升高后，温差在竖井内外出现，这时起主导作用的变为烟囱效应;竖井内烟气扩散同时也会受周围风的极大影响，竖井内的烟气扩散的风向影响的次序为:背风面小于侧面，而侧面又小于迎风面。

高层建筑火灾的烟雾流动规律高层建筑火灾的烟雾流动规律1、建筑物内通风、空调系统对建筑物内压力的影响，取决于供风和排风的平衡情况。

如果各处的供风和排风是相同的，那么该系统对建筑物内的压力不会产生影响，如果某部位的供气超过排气，那里便出现增压，空气就从那里流向其他部分。

反之，在排气超过供气的部位，则出现相反的现象。

因此，建筑物内通风、空调系统可以按照某种预定而有益的方式设计，以控制建筑物内的烟雾流动。

2、气体膨胀。

温度升高而引起的气体膨胀是影响烟雾流动比较重要的因素。

根据气体膨胀定律，可推算出着火期间着火区域内的气体体积将扩大3倍，其中2/3气体将转移到建筑物的其他部分。

而且膨胀过程发生相当快速，并造成非常大的压力，这些压力如果不采取措施减弱，就会迫使烟从着火层往上和往下向建筑物其他部分流动。

3、烟囱效应。

当室内空气温度大于室外时，由于室内外空气容重的不同而产生浮力。

建筑物内上部的压力大于室外压力，下部的压力小于室外压力。

当外墙上有开口时，通过建筑物上部的开口，室内空气流向室外；通过下部的开口，室外空气流向室内。

这种现象，就是建筑物的烟囱效应。

它是由高层建筑物内外空气的密度差造成的，高层建筑的外部温度低于内部温度而形成的压力差将空气从低处压入，穿过建筑物向上流动，然后从高处流出建筑物，这种现象被称为正热压作用。

在低处外部压力大于内部压力，在高处则相反，在中间某一高度，内外压力相同，即存在一个中性压力面。

烟囱效应随建筑物的内外温度差以及建筑物高度的增加而增加，在火灾发生于较低层时，烟囱效应对竖井和较高层的烟污染的影响极为显著，因为此时烟从低层上升至高层内的潜能更大。

由烟囱效应造成的压力差和气流分布，以及中性压力面的位置，取决于建筑物内分隔物的开口对气体流动的限制程度。

火灾时，由于燃烧放出大量热量，室内温度快速升高，建筑物的烟囱效应更加显著，使火灾的蔓延更加快速。

因此烟囱效应对建筑物的空气的流动起着重要作用。

建筑发生火灾时，烟气流动的方向通常是火势蔓延的一个主要方向。

一般，500℃以上热烟所到之处，遇到的可燃物都有可能被引燃起火。

一、烟气的扩散路线烟气扩散流动速度与烟气温度和流动方向有关。

烟气在水平方向的扩散流动速度较小，在火灾初期为0.1～0.3m/s，在火灾中期为0.5～0.8m/s。

烟气在垂直方向的扩散流动速度较大，通常为1～5m/s。

在楼梯间或管道竖井中，由于烟囱效应产生的抽力，烟气上升流动速度很大，可达6～8m/s，甚至更大。

当高层建筑发生火灾时，烟气在其内的流动扩散一般有三条路线：第一条，也是最主要的一条是着火房间→走廊→楼梯间→上部各楼层→室外;第二条是着火房间→室外;第三条是着火房间→相邻上层房间→室外。

二、烟气流动的驱动力1.烟囱效应当建筑物内外的温度不同时，室内外空气的密度随之出现差别，这将引发浮力驱动的流动。

竖井是发生这种现象的主要场合，在竖井中，由于浮力作用产生的气体运动十分显著，通常称这种现象为烟囱效应。

在火灾过程中，烟囱效应是造成烟气向上蔓延的主要因素。

2.火风压火风压是指建筑物内发生火灾时，在起火房间内，由于温度上升，气体迅速膨胀，对楼板和四壁形成的压力。

火风压的影响主要在起火房间，如果火风压大于进风口的压力，则大量的烟火将通过外墙窗口，由室外向上蔓延;若火风压等于或小于进风口的压力，则烟火便全部从内部蔓延，当它进入楼梯间、电梯井、管道井、电缆井等竖向孔道以后，会大大加强烟囱效应。

烟囱效应和火风压不同，它能影响全楼。

3.外界风的作用三、烟气蔓延的途径1.孔洞开口蔓延2.穿越墙壁的管线和缝隙蔓延3.闷顶内蔓延由于烟火是向上升腾的，因此顶棚上的入孔、通风口等都是烟火进入的通道。

闷顶内往往没有防火分隔墙，空间大，很容易造成火灾水平蔓延，并通过内部孔洞再向四周的房间蔓延。

4.外墙面蔓延在外墙面，高温热烟气流会促使火焰蹿出窗口向上层蔓延。

一方面，由于火焰与外墙面之间的空气受热逃逸形成负压，周围冷空气的压力致使烟火贴墙面而上，使火蔓延到上一层;另一方面，由于火焰贴附外墙面向上蔓延，致使热量透过墙体引燃起火层上面一层房间内的可燃物。