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多层结构船舶机舱火灾烟气充填数值计算

王亮 苏石川

王亮, 苏石川. 多层结构船舶机舱火灾烟气充填数值计算[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(6): 56-61. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.06.009
引用本文: 王亮, 苏石川. 多层结构船舶机舱火灾烟气充填数值计算[J]. 交通运输工程学报, 2011, 11(6): 56-61. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.06.009
WANG Liang, SU Shi-chuan. Numerical calculation of fire flue gas filling in ship engine room with multilayer structure[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(6): 56-61. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.06.009
Citation: WANG Liang, SU Shi-chuan. Numerical calculation of fire flue gas filling in ship engine room with multilayer structure[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2011, 11(6): 56-61. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.06.009

多层结构船舶机舱火灾烟气充填数值计算

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2011.06.009
基金项目: 

国家自然科学基金项目 21106058

江苏科技大学科研基金项目 2008JD010J

详细信息
    作者简介:

    王亮(1983-), 男, 江苏连云港人, 江苏科技大学工程师, 从事船舶安全研究

  • 中图分类号: U698.4

Numerical calculation of fire flue gas filling in ship engine room with multilayer structure

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  • 摘要: 应用大涡模拟技术, 建立了多层结构船舶机舱火灾的过滤平衡方程组与Smagorinsky亚格子模型。采用二阶有限差分法对空间变量进行离散, 采用显式二阶预估校中法对流动变量进行离散, 采用显式二阶Runge-Kutta法对时间变量进行离散, 分别求解了速度场、温度场、烟气浓度与烟气层高度, 比较了多层结构与单层结构船舶机舱火灾烟气充填变化规律。分析结果表明: 多层结构烟气蔓延速度与面积大于单层结构烟气蔓延速度与面积; 在单层结构中, 烟气在200s时快速充满整个舱室, 在多层结构中, 烟气在1 500s时充满整个舱室; 在2种结构下, 冷空气层与热烟气层温度随时间的增长先升高后降低, 在机舱上部的最高温度分别为170℃与250℃; 在机舱底部, 多层结构与单层结构的最高温度分别为175℃与100℃。

     

  • 图  1  多层结构模型

    1-通风管道; 2-主柴油机发电机组; 3-主机; 4-火源点; 5-舱门; 6-机修间

    Figure  1.  Model of multilayer structure

    图  2  气流分布

    Figure  2.  Air distributions

    图  3  烟气浓度分布

    Figure  3.  Distributions of flue gas concentrations

    图  4  烟气层高度

    Figure  4.  Heights of flue gas layers

    图  5  烟气层的温度曲线

    Figure  5.  Temperature curves of flue gas layers

    表  1  设备参数

    Table  1.   Equipment parameters

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    表  2  燃料参数

    Table  2.   Fuel parameters

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    表  3  导热系数

    Table  3.   Thermal conductivities

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-09
  • 刊出日期:  2011-12-25

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