開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇安全工程導(dǎo)論論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

第1篇

安全學(xué)科自20世紀(jì)50年代建立本科專業(yè)發(fā)展至今，國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者就相應(yīng)的人才培養(yǎng)模式開展了廣泛交流和深入研究。當(dāng)前關(guān)于該專業(yè)的培養(yǎng)模式主要存在兩種觀點(diǎn)，即培養(yǎng)通才式安全科技人才和培養(yǎng)行業(yè)性安全科技人才。前者要求畢業(yè)生掌握適用于各個(gè)行業(yè)的通用安全科學(xué)理論和實(shí)務(wù)處理方法，以適應(yīng)大社會(huì)的需求；后者僅要求學(xué)生掌握某個(gè)特定行業(yè)領(lǐng)域的安全科技知識(shí)。鑒于歷史原因，安全工程專業(yè)大多設(shè)置在能源礦業(yè)、石油化工、交通運(yùn)輸、土木建筑等專業(yè)特色鮮明的工科類院校；中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)、首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)等少數(shù)文科類高校也有開辦此專業(yè)。由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)安全生產(chǎn)現(xiàn)狀的嚴(yán)峻性及國(guó)家對(duì)安全工作的重視，全國(guó)現(xiàn)有130余所高校開辦了安全工程本科專業(yè)，該專業(yè)在發(fā)展過程中仍存在一系列問題。例如，培養(yǎng)模式上主要采取傳統(tǒng)的教學(xué)理念，課程教學(xué)只注重相應(yīng)課程知識(shí)點(diǎn)的講解，未考慮該門課程在整個(gè)專業(yè)培養(yǎng)方案中的作用；偏重理論教學(xué)而忽視實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)；多門課程之間存在教學(xué)內(nèi)容的重復(fù)，如安全系統(tǒng)工程、安全評(píng)價(jià)、安全學(xué)原理三門課程的部分內(nèi)容；多采取大班制生產(chǎn)實(shí)習(xí)方式，局限于認(rèn)知層面的觀摩與參觀；學(xué)生動(dòng)手能力比較弱，普遍反映所學(xué)知識(shí)“泛”而不“精”。再者，現(xiàn)今的本科生都出自90后，多為家庭的獨(dú)生子女，個(gè)性較強(qiáng)，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力欠缺。培養(yǎng)安全工程專業(yè)學(xué)生的工程實(shí)踐能力是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要采取系統(tǒng)化的教學(xué)模式。作為一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，有必要借鑒CDIO工程教育理念加強(qiáng)該專業(yè)培養(yǎng)模式的創(chuàng)新改革，將理論知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐緊密結(jié)合，以培養(yǎng)出滿足社會(huì)需求的安全類應(yīng)用型人才。

二、CDIO理念下的安全工程教學(xué)改革

（一）基于CDIO理念的課程體系建設(shè)

課程體系與專業(yè)培養(yǎng)模式息息相關(guān)，構(gòu)建合理的課程體系是培養(yǎng)安全工程高素質(zhì)人才的關(guān)鍵。在此，我院擬結(jié)合安全工程專業(yè)的自身特點(diǎn)，以學(xué)生個(gè)性化發(fā)展為核心，以未來(lái)職業(yè)規(guī)劃為導(dǎo)向，基于CDIO理念構(gòu)建相應(yīng)的課程體系，形成一、二、三級(jí)課程群。安全工程專業(yè)的課程體系見圖2。其中，一級(jí)項(xiàng)目為安全工程導(dǎo)論課（安全科學(xué)發(fā)展動(dòng)態(tài)）及畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），學(xué)生能夠從中受到構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)作的系統(tǒng)訓(xùn)練。二級(jí)項(xiàng)目由公共基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程、專業(yè)類課程、專業(yè)特色課程等組成，專業(yè)類課程又可以進(jìn)一步歸類為安全管理類、安全技術(shù)類；各門課程之間相互聯(lián)系，針對(duì)具體課程開設(shè)課程設(shè)計(jì)；三大實(shí)習(xí)包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)，旨在促進(jìn)安全理論知識(shí)和工程實(shí)踐的融會(huì)貫通。二級(jí)項(xiàng)目主要以專業(yè)學(xué)習(xí)過程中的實(shí)踐、創(chuàng)新、綜合能力培養(yǎng)為目標(biāo)，鼓勵(lì)學(xué)生參與各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。三級(jí)項(xiàng)目在二級(jí)項(xiàng)目下進(jìn)行拓展，為加強(qiáng)核心課程與二級(jí)項(xiàng)目而設(shè)立的相應(yīng)課程群，如安全管理類課程包括管理學(xué)概論、安全管理與安全法學(xué)、安全心理學(xué)、保險(xiǎn)與安全經(jīng)濟(jì)學(xué)等。　CDIO理念下的安全工程課程體系區(qū)別于傳統(tǒng)的重理論而輕實(shí)踐的教學(xué)模式，重在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和理論聯(lián)系實(shí)際的綜合能力。通過采取實(shí)驗(yàn)課程的研究性教學(xué)、特定專業(yè)課程設(shè)計(jì)的設(shè)置、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目資助來(lái)貫穿相應(yīng)的核心課程，學(xué)生可望提高學(xué)習(xí)的積極性。

（二）實(shí)驗(yàn)課的研究性教學(xué)

研究性教學(xué)是引導(dǎo)學(xué)生從自然、社會(huì)和生活中選擇并確定與專業(yè)相關(guān)的課題開展研究，主動(dòng)思考，主動(dòng)實(shí)踐，從中吸收知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)、解決問題，從而提高綜合素質(zhì)的一種實(shí)踐活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為本科教學(xué)的重要組成部分之一，體現(xiàn)出綜合性、直觀性等特點(diǎn)，能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，有利于提高學(xué)生的實(shí)踐能力。將研究性教學(xué)理念引入安全工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，完全相符CDIO工程教育理念。安全工程專業(yè)的研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容可區(qū)分為基礎(chǔ)性、綜合設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性三大類。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要為強(qiáng)化專業(yè)理論理解和培養(yǎng)基本的實(shí)驗(yàn)技能、動(dòng)手能力；綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論和專業(yè)知識(shí)，分析、處理工程和前沿課題中的安全問題；創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心，由學(xué)生自發(fā)組建研究小組，圍繞教師的研究項(xiàng)目或?qū)W術(shù)前沿課題，通過查閱文獻(xiàn)、搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、收集數(shù)據(jù)等，達(dá)到良好的實(shí)踐效果。因此，CDIO工程教育模式要求高校應(yīng)加大安全工程專業(yè)的綜合設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的扶植力度。此外，高校應(yīng)該大力建設(shè)開放性實(shí)驗(yàn)室，向全體本科生開放，為學(xué)生參加各類學(xué)科競(jìng)賽、自主實(shí)驗(yàn)、參與創(chuàng)新項(xiàng)目、參與教師科研項(xiàng)目提供平臺(tái)。開放性實(shí)驗(yàn)室可成為學(xué)生備賽的訓(xùn)練場(chǎng)，自己動(dòng)手，積極性增加，也提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率。學(xué)生借助該平臺(tái)選定實(shí)驗(yàn)課題、選擇儀器設(shè)備、擬定實(shí)驗(yàn)方案、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。指導(dǎo)老師和實(shí)驗(yàn)室管理人員在實(shí)驗(yàn)室開放、實(shí)驗(yàn)資料、解答實(shí)驗(yàn)問題等方面為學(xué)生提供全方位服務(wù)，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)研究型的學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室還為全校學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)交友的平臺(tái)，許多獲過獎(jiǎng)項(xiàng)的學(xué)生在這里可以起到很好的示范作用，高年級(jí)引導(dǎo)低年級(jí)，研究生指導(dǎo)本科生。安全工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室必須加大相應(yīng)的經(jīng)費(fèi)投入。各高校可以結(jié)合本校特色，設(shè)置安全系統(tǒng)工程實(shí)驗(yàn)、安全人機(jī)工程實(shí)驗(yàn)、工業(yè)通風(fēng)實(shí)驗(yàn)、礦井通風(fēng)與除塵實(shí)驗(yàn)、火災(zāi)爆炸實(shí)驗(yàn)、機(jī)械安全實(shí)驗(yàn)、安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)、電氣安全實(shí)驗(yàn)、鍋爐與壓力容器實(shí)驗(yàn)、地下工程安全防治實(shí)驗(yàn)、軟件模擬仿真實(shí)驗(yàn)等。

（三）多樣化的實(shí)習(xí)教學(xué)模式

認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是讓學(xué)生了解安全工程專業(yè)的主要知識(shí)點(diǎn)及職業(yè)特性，為后續(xù)的專業(yè)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；通過共建校外產(chǎn)學(xué)合作認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)基地，采取教學(xué)參觀與專題講座相結(jié)合的實(shí)習(xí)模式，加深學(xué)生對(duì)安全工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是在系統(tǒng)掌握安全工程專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課程后實(shí)施，實(shí)習(xí)地點(diǎn)盡量滿足多樣化，如港口碼頭、建筑施工現(xiàn)場(chǎng)、火電廠、變電站、化工廠、造船廠、礦山等。畢業(yè)實(shí)習(xí)單位可由學(xué)生自主與就業(yè)單位取得聯(lián)系，或由指導(dǎo)老師推薦。畢業(yè)實(shí)習(xí)的內(nèi)容可以涉及機(jī)械制造、石油化工、礦山、核電、建筑、道路交通、港口、酒店消防、地鐵施工、金融保險(xiǎn)、安監(jiān)部門等多個(gè)領(lǐng)域，與地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、生產(chǎn)實(shí)況、科研現(xiàn)狀緊密結(jié)合。依據(jù)CDIO教育理念，必須加強(qiáng)校企合作，建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的實(shí)習(xí)基地，以保障各類實(shí)習(xí)基地的有效性與延續(xù)性。

（四）課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)的多樣性

課程設(shè)計(jì)主要以專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，是安全工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)，有助于學(xué)生深入理解和靈活應(yīng)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，并且可以進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。當(dāng)前課程設(shè)計(jì)普遍存在一些不足之處，如課程設(shè)計(jì)題目偏少、時(shí)間安排不充足、教師重視程度不夠、考核方式不科學(xué)等，這是高校需要共同解決的一個(gè)問題。畢業(yè)設(shè)計(jì)是安全工程本科教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，其目的在于培養(yǎng)學(xué)生具有系統(tǒng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)和技能分析和解決實(shí)際安全問題的能力，能夠從事安全技術(shù)與管理、安全科學(xué)研究及安全工程師的工作。安全工程專業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的選題應(yīng)該緊扣學(xué)生的畢業(yè)實(shí)習(xí)單位，以便讓學(xué)生更早融入工程實(shí)踐中，適應(yīng)新的社會(huì)環(huán)境。學(xué)生也可以根據(jù)未來(lái)的就業(yè)方向及科研興趣進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的選擇，按照“導(dǎo)師—學(xué)生”雙向選擇的原則確定指導(dǎo)教師。保證畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的選題盡量滿足工程設(shè)計(jì)需要，與實(shí)習(xí)項(xiàng)目相吻合。畢業(yè)設(shè)計(jì)題目類型多樣化，可涉及核電項(xiàng)目、建筑施工、公路隧道、煤礦水害、船舶重工、消防滅火、石油化工、銀行保險(xiǎn)、礦山等多個(gè)行業(yè)的安全問題。

（五）科研訓(xùn)練項(xiàng)目的設(shè)立

安全工程作為具有高度社會(huì)責(zé)任感的特色專業(yè)，要求畢業(yè)生在工作中要有較高的創(chuàng)新性思維和動(dòng)手能力。開展科研訓(xùn)練是遵循CDIO工程教育理念的重要手段之一，有利于創(chuàng)建良好的創(chuàng)新型學(xué)習(xí)環(huán)境。為提高本科生的科研能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐動(dòng)手能力，了解安全學(xué)科發(fā)展的前沿和動(dòng)態(tài)，可以組織和實(shí)施校級(jí)本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目。同時(shí)，專業(yè)教師還應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生積極申請(qǐng)國(guó)家級(jí)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目；學(xué)生也可以直接參與專業(yè)教師的在研課題。福州大學(xué)安全工程專業(yè)本科生近年獲批的立項(xiàng)課題涉及企業(yè)安全文化體系構(gòu)建、煤礦水害防治、建筑施工用電風(fēng)險(xiǎn)管理、學(xué)生公寓人機(jī)不安全因素辨識(shí)、校園安全風(fēng)險(xiǎn)分析、大學(xué)生職業(yè)安全健康素質(zhì)調(diào)研、手機(jī)人機(jī)界面設(shè)計(jì)、建筑工程安全培訓(xùn)模式構(gòu)建、防火涂料研制等。學(xué)生通過參與各類科研訓(xùn)練，由此貫穿項(xiàng)目構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行的全過程，不僅拓寬了安全工程領(lǐng)域的科學(xué)知識(shí)，而且有助于培養(yǎng)自身的工程設(shè)計(jì)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（六）教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)

為更好地貫徹CDIO工程教育理念，必須建立一支優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。當(dāng)前從事安全工程專業(yè)教育的多數(shù)教師是在本科畢業(yè)后直接深造而走上教學(xué)崗位的，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)比較缺乏。各個(gè)高校可以有計(jì)劃地安排青年專業(yè)教師深入工礦企業(yè)一線掛職鍛煉，并建立相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)制度；或主動(dòng)聘請(qǐng)?jiān)诟黝惼髽I(yè)中專門從事安全管理與安全技術(shù)的優(yōu)秀工程科技人員到高校任教，彌補(bǔ)專職師資隊(duì)伍工程經(jīng)驗(yàn)不足的缺陷。安全工程專業(yè)教師要有終身學(xué)習(xí)的能力，不斷提高自身的工程實(shí)踐能力，以便及時(shí)將企業(yè)最新的技術(shù)進(jìn)展反饋給本專業(yè)的學(xué)生。改革安全工程專業(yè)教師的考核方式，不能僅以論文為指標(biāo)，還需注重教師的教學(xué)能力、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、人際交往能力和終身學(xué)習(xí)能力的綜合評(píng)價(jià)。實(shí)行本科生導(dǎo)師制。每個(gè)專業(yè)教師負(fù)責(zé)若干名學(xué)生的學(xué)業(yè)輔導(dǎo)，定期與學(xué)生進(jìn)行直接交流，加強(qiáng)學(xué)生在職業(yè)道德、誠(chéng)信和職業(yè)素質(zhì)等方面的指引。

三、結(jié)論

第2篇

關(guān)鍵詞：油池火災(zāi) 羽流中心線溫度 數(shù)值模擬

0 引言

火羽流是火災(zāi)的初始基本形態(tài),在豎直方向上,火羽流可分為3個(gè)較為明顯的區(qū)域,即連續(xù)火焰區(qū)、間歇火焰區(qū)和浮力羽流區(qū)。羽流中心線溫度和羽流中心線速度是火羽流的重要特征參數(shù),因而一直是人們關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。目前，許多學(xué)者對(duì)此做了大量的實(shí)驗(yàn)研究[1-8]，其中McCaffrey[2]通過實(shí)驗(yàn)將羽流中心線上的平均溫度隨高度的變化和平均速度隨高度的變化分為了三個(gè)區(qū)域，即穩(wěn)定火焰區(qū)、間歇火焰區(qū)和浮力羽流去。并且隨著隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)有的消防規(guī)范無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代的各種特殊建筑，性能化建筑防火分析與設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生，（Fire Dynamics Simulator）作為建筑火災(zāi)發(fā)展過程計(jì)算模擬的主要工具，也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文通過采用模擬油池火，并將模擬的結(jié)果和McCaffrey模型進(jìn)行對(duì)比分析，主要分析了火焰中心線上的平均溫度和平均速度。

2 理論基礎(chǔ)

2.1 虛點(diǎn)源

Heskestad的理論模型中認(rèn)為虛點(diǎn)源的表達(dá)式為

式中，D為火源直徑或當(dāng)量直徑，m;Q為火源的熱釋放速率，KW。

2.2 自由擴(kuò)散火焰的平均火焰高度

間歇性函數(shù)I(z)的值隨著高度的增大而由恒定值I逐漸減少，最終為零。平均火焰高度指的是間歇性函數(shù)I(z)的值降為0.5時(shí)所對(duì)應(yīng)的可燃物表面以上的火焰高度。Heskestad等分析了多種來(lái)源的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，給出了如下描述無(wú)量綱火焰高度表達(dá)式為：

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的火焰高度表達(dá)式為

(3)

式中L、D的單位為m；的單位為KW。上式的適用范圍為7

2.3 自由擴(kuò)散羽流中心線上平均溫度

許多學(xué)者對(duì)火焰上方的浮力羽流進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)中心線上的平均溫度和平均速度遵循下列關(guān)系。

不同熱釋放速率下火焰中心線上的溫度和垂直速度的實(shí)驗(yàn)值與理論值對(duì)比圖如圖1和圖2所示。

3 FDS模擬計(jì)算

3.1 數(shù)值模擬

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)也隨之不斷的發(fā)展。由于隧道火災(zāi)的實(shí)驗(yàn)研究過程受限，要進(jìn)行全尺寸實(shí)驗(yàn)或縮小尺寸的模型實(shí)驗(yàn)都需要消耗大量的人力和物力，進(jìn)而使得數(shù)值模擬技術(shù)在隧道火災(zāi)方面的應(yīng)用也越來(lái)越廣，為隧道火災(zāi)的研究提供了一種有效的方法。目前主要的火災(zāi)發(fā)展模型有區(qū)域模擬、網(wǎng)絡(luò)模擬和場(chǎng)模擬。本文中采用5.0來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道火災(zāi)的模擬。其中5.0為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)研究所（NIST：National Institute of Standards and Technology）建筑火災(zāi)研究實(shí)驗(yàn)室（Building and Fire Research Laboratory）開發(fā)的模擬火災(zāi)中流體運(yùn)動(dòng)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件。該軟件采用數(shù)值方法求解受火災(zāi)浮力驅(qū)動(dòng)的低馬赫數(shù)流動(dòng)的NS方程，重點(diǎn)計(jì)算火災(zāi)中的煙氣和熱傳遞過程。

3.2 計(jì)算模型

如圖3所示，本文中采用的火源為0.4×0.4m的正方形火源，單位面積火源單位面積火源功率分布取57.5KW。計(jì)算區(qū)域?yàn)?.8×1.8×3.0m，火源位于計(jì)算區(qū)域底部中心，尺寸為0.4×0.4×0.1m，網(wǎng)格大小為0.02m。計(jì)算時(shí)間為90s，結(jié)果取10~90s的平均值。頂部與四周均為開口，環(huán)境風(fēng)速為0。

即虛點(diǎn)源位于可燃物表面下方0.2574m的位置。

火焰高度采用計(jì)算公式

結(jié)合FDS的溫度分布圖如圖 可以看出，計(jì)算出來(lái)的火焰高度和模擬的火焰高度幾乎一致。

4.2 羽流中心線溫度分布

按照火羽流中心線上平均溫度與環(huán)境溫度之差隨高度的變化的計(jì)算公式為：

其中Z為0到3m，為對(duì)流熱流量，假設(shè)=0.7Q=6.44KW，=-0.2574m,T單位為℃。采用matlab編程可以得到火羽流中心線上的平均溫度分布圖，如圖6所示。其中圖4、5為FDS模擬的羽流中心線上的平均溫度分布圖。通過理論計(jì)算和數(shù)值分析可以看出在火焰的上方隨著高度的增高，羽流中心線上的溫度有所降低。由FDS模擬的情況和理論模型計(jì)算的情況大致相同。只是通過理論計(jì)算的最大溫度大于FDS模擬的溫度，通過FDS模擬的最大溫度為597.920C，而理論模型計(jì)算的最大溫度為8100C.這可能是由于模擬中還存在一些影響因素在模擬的過程中還沒有加以考慮。

7火羽流中心線上平均溫度隨高度的變化

4.3 羽流中心線速度分布

火羽流中心線上的平均速度隨高度的變化的計(jì)算公式為:

其中Z為0到3m，為對(duì)流熱流量，假設(shè)=0.7Q=6.44KW，=-0.2574m,T單位為℃。采用matlab編程可以得到火羽流中心線上的平均溫度分布圖，如圖10所示。其中圖8、9為FDS模擬的羽流中心線上的平均速度分布圖。通過理論計(jì)算和數(shù)值分析可以看出在火焰的上方隨著高度的增高，羽流中心線上的速度有所降低。FDS模擬的結(jié)果表面在羽流區(qū)間先是速度有所增加，接著速度開始隨著高度的增加而降低。

將數(shù)值模擬的結(jié)果，通過無(wú)量綱化可以得出火羽流中心線上平均溫度隨高度的變化圖，如圖7所示。其中橫坐標(biāo)采用，縱坐標(biāo)為，均采用對(duì)數(shù)坐標(biāo)軸。可以看出與溫度分布類似，火焰結(jié)構(gòu)也可以大致分為三個(gè)區(qū)域：連續(xù)區(qū)、間隙區(qū)和羽流區(qū)，由于油池火燃燒的過程中是需要考慮很多因素的，但是在FDS中并未全部考慮進(jìn)去，所以模擬的情況和真實(shí)值還是存在一定的差值。

5 結(jié)論

通過利用火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬軟件(FDS)軟件對(duì)油池火災(zāi)中火羽流特性進(jìn)行了模擬分析。采用Heskestad提出的計(jì)算方法，對(duì)火羽流的虛點(diǎn)源、火焰高度、火羽流中心線上的平均溫度以及平均速

度等進(jìn)行了計(jì)算發(fā)覺計(jì)算的平均火焰高度和模擬的結(jié)果基本一致，羽流中心線上的溫度隨高度的分布和羽流中心線上的速度隨高度的分布和FDS模擬的趨勢(shì)是一致的，但是理論情況中的羽流中心線上的最大溫度比FDS模擬的結(jié)果更大一些。與此同時(shí)與基于實(shí)驗(yàn)的McCaffrey模型進(jìn)行對(duì)比分析了火羽流中心線上的平均溫度和平均速度隨高度的變化，發(fā)覺同樣呈現(xiàn)出三個(gè)區(qū)域即穩(wěn)定火焰區(qū)、間歇火焰區(qū)和浮力羽流區(qū)。

參考文獻(xiàn):

[1] Hasemi Y,NishataM.Fuel shape effect on the deterministic properties of turbulent diffusion flames [C]/ /Proceeding of the Second International Symposium,Fire Safety Science.1989:275-284.

[2] McCaffrey B J.Purely Buoyant Diffusion Flames:Some Experimental Results[M].Washington DC:National Bureau of Standards,1979.

[3] 霍然,胡源,李元洲.建筑火災(zāi)安全工程導(dǎo)論[M].合肥:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社,1999.

[4] Karlsson B,Quintiere J G.Enclosure Fire Dynamics [M].Florida:CRC Press LLC,2000.

[5] Heskestad G.Fire Plume SFPE Handbook of Fire Protection Engineering[M]. Massachusetts:National Fire Protection Association,1995.

[6] 陳志斌,胡隆華,霍然等.基于圖像亮度統(tǒng)計(jì)分析火焰高度特征[J].燃燒科學(xué)與技術(shù),2008, 14(6):557-561

[7] DavisWilliam parison of Algorithms to Calculate Plume Centerline Temperature and Ceiling Jet Temperature with Experiments [M].Washington DC:National Bureau of Standards,1979.

[8] 程遠(yuǎn)平,陳亮,張孟君.火災(zāi)過程中羽流模型及其評(píng)價(jià)[J].火災(zāi)科學(xué), 2002,11(3):132-136

第3篇

關(guān)鍵詞：大空間火災(zāi) 火災(zāi)探測(cè)器 感煙探測(cè)器

1、引言

火災(zāi)是一種在時(shí)間和空間上失去人為控制并制造一定損害的燃燒過程，災(zāi)害中發(fā)生最頻繁且極具毀滅性。自建國(guó)以來(lái)，我國(guó)火災(zāi)形勢(shì)持續(xù)嚴(yán)峻，不僅給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成巨大損失，而且給社會(huì)帶來(lái)了很大的負(fù)面影響。

與建筑結(jié)構(gòu)抗火這種被動(dòng)的防御方式相比，火災(zāi)探測(cè)意義更為重大。在火災(zāi)發(fā)展早期，針對(duì)煙霧這一火災(zāi)信息重要參量進(jìn)行接觸式分析識(shí)別并預(yù)警響是目前應(yīng)用最為廣泛的火災(zāi)探測(cè)技術(shù)之一。與一般建筑空間不同，大空間火早期煙霧運(yùn)動(dòng)會(huì)發(fā)生彌散、沉降、分層等特殊現(xiàn)象，不利于感煙探測(cè)器的及時(shí)響應(yīng)。

因此，在大空間建筑消防系統(tǒng)的安裝使用中，火災(zāi)探測(cè)器的選擇就顯得尤為重要。本文將重點(diǎn)討論火災(zāi)探測(cè)器在大空間建筑中的選型和應(yīng)用。

2、大空間火災(zāi)特點(diǎn)

對(duì)于感煙探測(cè)而言，室內(nèi)建筑空間長(zhǎng)、寬、高這三個(gè)幾何尺寸的比例差異是影響火災(zāi)早期煙霧發(fā)展路徑和形態(tài)的重要因素，從而對(duì)各種探測(cè)器的工作性能造成影響。因此針對(duì)這三個(gè)幾何尺寸的比例，可以將室內(nèi)大空間分為以下三類：

1）占地面積非常大但不是很高的大面積建筑。平面面積可達(dá)成千上萬(wàn)平米，但層高一般在8米以下。例如：圖書館書庫(kù)、大型商場(chǎng)、地鐵站等；

2）有一定的占地面積且空間尺寸較高的細(xì)高型建筑。面積為幾十到上百平米，高度大多為幾十米。例如：高層建筑的中庭；

3）占地面積大且又有一定高度的大體積建筑。平面面積往往有數(shù)百上千平米，高度一般為10～20米。例如：機(jī)場(chǎng)、體育館、影劇院、大會(huì)堂、會(huì)展中心、火車站、大型貨物倉(cāng)庫(kù)等。對(duì)于感煙探測(cè)而言，第一類大空間雖然平面尺寸較大，但若將大的平面劃分為若干個(gè)防火區(qū)間，則在每個(gè)防火區(qū)間內(nèi)由于頂棚高度較低，煙氣在其內(nèi)的流動(dòng)規(guī)律和普通建筑空間較為類似：火災(zāi)早期煙氣上升遇到頂棚天花板受阻，貼著頂棚射流狀橫向擴(kuò)散，布置在頂棚下方的點(diǎn)型或者空氣采樣探測(cè)器均能有效工作。第二類和第三類大空間由于豎直方向上尺度較大，煙氣流動(dòng)規(guī)律和普通建筑空間差異較大，主要會(huì)產(chǎn)生煙霧稀釋、探測(cè)遲滯、熱障效應(yīng)，這會(huì)使得探測(cè)器的靈敏度下降，火災(zāi)探測(cè)失效。

3、大空間火災(zāi)探測(cè)器的選用

根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定點(diǎn)型感溫火災(zāi)探測(cè)器不適用于頂棚高度超過8m的建筑空間而點(diǎn)型感煙火災(zāi)探測(cè)器不適用于頂棚高度超過10m的建筑空間。對(duì)于空間高度（頂棚高度）超過12m的大空間通常采用如下幾種火災(zāi)探測(cè)技術(shù)：

1）空氣采樣式火災(zāi)探測(cè)技術(shù)

空氣采樣式煙霧探測(cè)系統(tǒng)運(yùn)用高靈敏度的感煙探測(cè)器對(duì)被監(jiān)控設(shè)備或區(qū)域內(nèi)吸取的空氣樣品進(jìn)行連續(xù)分析，以檢測(cè)其中是否有煙霧成份。一般火災(zāi)的發(fā)展可分為4個(gè)階段：

①預(yù)燃階段；②可見煙霧階段；③出現(xiàn)火焰階段；④劇烈燃燒階段。傳統(tǒng)探測(cè)器一般都在火災(zāi)發(fā)展到后3個(gè)階段時(shí)才發(fā)出報(bào)警，即使發(fā)現(xiàn)火警也往往為時(shí)已晚。而空氣采樣式煙霧探測(cè)系統(tǒng)卻能在火災(zāi)的預(yù)燃階段（提前30～120 min）發(fā)出報(bào)警，從而贏得寶貴的救火時(shí)間。空氣采樣式煙霧探測(cè)器通常安裝在天花板下或上部，在每根管道的合適間隔上鉆有取樣孔。通過空氣泵或吸氣機(jī)連續(xù)地將空氣吸取到探測(cè)器，探測(cè)器對(duì)空氣樣品中的煙霧濃度與一組預(yù)先標(biāo)定的煙霧臨界值進(jìn)行比較，如果煙霧濃度超過臨界值，則探測(cè)器啟動(dòng)報(bào)警。

雖然空氣采樣式火災(zāi)探測(cè)技術(shù)改變常規(guī)感煙探測(cè)器被動(dòng)接收煙霧的形式，可實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)報(bào)警，但對(duì)灰塵識(shí)別技術(shù)、自動(dòng)比較功能要求比較高。系統(tǒng)可抗灰塵但“正對(duì)著”的纖維或大量灰塵可能會(huì)導(dǎo)致誤報(bào)，且需經(jīng)過一段時(shí)間的比較，確信煙霧的穩(wěn)定變化再發(fā)出警報(bào)，避免由于環(huán)境的異常變化造成的誤報(bào)。

2）線型光束感煙火災(zāi)探測(cè)器

線型光束感煙探測(cè)器的現(xiàn)有應(yīng)用型式和方法，主要有下述三種：

第一種是線型光束感煙探測(cè)器。其兩端都設(shè)有電源。每個(gè)電源都要有主電和備電，還設(shè)有一個(gè)低電平控制器。該系統(tǒng)需要定期維護(hù)和檢查。因而其成本或造價(jià)較高。

第二種是線型光束感煙探測(cè)器的紅外發(fā)光器由紅外收光器供電。這意味著發(fā)光器發(fā)出的紅外脈沖與收光器收到的紅外脈沖同步，從而可以最大限度的免除外部光源的干擾，其優(yōu)點(diǎn)是紅外發(fā)光器直接由該探測(cè)區(qū)域上的通用電源供電，不需要外部電源。

第三種是由收發(fā)光器和反光板組成的線型光束感煙探測(cè)器，收發(fā)光器和反光扳者之間的安裝距離在5到100米，收發(fā)光器發(fā)光源部分發(fā)出的紅外光束撞到反光板上后，便返回到收發(fā)光器的收光部分，二者之間無(wú)信號(hào)傳輸線路。

紅外光束感煙探測(cè)器技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，靈敏度高，線型光束感煙探測(cè)器內(nèi)置性能卓越的單片機(jī)，可自動(dòng)完成系統(tǒng)的調(diào)試及對(duì)外界環(huán)境參數(shù)變化的補(bǔ)償、火警的判斷和故障的判斷。探測(cè)器全面兼容數(shù)字化總線技術(shù)具有信息上傳速快、內(nèi)容豐富的優(yōu)點(diǎn)。探測(cè)器的靈敏度可通過電子編碼器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置，這降低了探測(cè)器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境潔凈程度的要求，也拓寬了線型光束感煙探測(cè)器的應(yīng)用場(chǎng)所。

4、工程實(shí)例

本案例為上海市某地塊倉(cāng)庫(kù)新建工程項(xiàng)目，其中01、02子項(xiàng)為兩個(gè)對(duì)稱的倉(cāng)庫(kù)。該物流倉(cāng)庫(kù)為鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)，地上2層，每層帶局部夾層。01子項(xiàng)總建筑面積29 068.86m2，02子項(xiàng)總建筑面積30 978.51m2，建筑高度21.00m。建筑儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性為丙類2級(jí)，為中轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)且貨物中轉(zhuǎn)周期不長(zhǎng)于7天，耐火等級(jí)為一級(jí)，采用自然排煙，同時(shí)采用自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)所采用的探測(cè)器以空氣采樣式煙霧探測(cè)器及智能式感煙探測(cè)器為主，其中空氣采樣式煙霧探測(cè)器設(shè)置于倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)域。同時(shí)，系統(tǒng)通過輸入模塊接入水流指示器、濕式報(bào)警閥等設(shè)備的信號(hào)，并通過控制模塊對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制。在消防控制室可直接啟停消防泵，并顯示其運(yùn)行狀態(tài)和故障情況。空氣采樣式煙霧探測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容：倉(cāng)庫(kù)分2層，高度均為10 m，按照防火分區(qū)的劃分對(duì)每個(gè)防火分區(qū)進(jìn)行獨(dú)立保護(hù)。每臺(tái)空氣采樣式煙霧探測(cè)主機(jī)配有單獨(dú)的極早期火災(zāi)預(yù)警專用不間斷電源（電源輸入220V，輸出DC24V），每臺(tái)探測(cè)主機(jī)至少提供2段以上的報(bào)警干接點(diǎn)，聯(lián)動(dòng)火災(zāi)報(bào)警主機(jī)。如果出現(xiàn)火情，空氣采樣設(shè)備預(yù)警信號(hào)通過輸入模塊傳送至消防控制室的火災(zāi)報(bào)警主機(jī)。

5、結(jié)論

大空間建筑火災(zāi)由于煙霧稀釋、探測(cè)遲滯、熱障效應(yīng)的特性決定了一般的火災(zāi)探測(cè)器不能達(dá)到提前預(yù)測(cè)火災(zāi)的目的。于是新型的大空間火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的完善和發(fā)展將成為未來(lái)火災(zāi)探測(cè)器發(fā)展的方向，本文介紹的空氣采樣式探測(cè)技術(shù)和線型光束感煙探測(cè)技術(shù)只是這些新技術(shù)的一種，在今后的研究中應(yīng)加大大空間火災(zāi)探測(cè)技術(shù)研究的力度，積極采用新技術(shù)、新工藝來(lái)進(jìn)行大空間火災(zāi)探測(cè)，有效合理的解決大空間火災(zāi)探測(cè)問題，力爭(zhēng)做到安全性和經(jīng)濟(jì)性相統(tǒng)一，為人民的生命財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[1]霍然，胡源，李元洲.建筑火災(zāi)安全工程導(dǎo)論[M].安徽：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1999.

[2]陳南.火災(zāi)監(jiān)控技術(shù)[M].北京：國(guó)際文化出版公司，2001：106-113

[3]梅志斌，方俊，王愛中.高大空間建筑火災(zāi)探測(cè)的集成設(shè)計(jì)[J].火災(zāi)科學(xué)與消防工程.