检索结果-内蒙古大学图书馆

船海工程 2025年第2期54卷 26-32页

作者：林盼赵磊李帅张宇伦中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

为了解船舶典型可燃物在燃烧过程中释放的烟气特性,针对三种典型的船用材料可燃物:管路保温材料、电缆材料、棉被的燃烧烟气特性开展物理试验研究,分析燃烧温度场、烟气中CO、CO_(2)扩散蔓延规律及热释放速率,通过试验表明,棉被的烟气... 详细信息

为了解船舶典型可燃物在燃烧过程中释放的烟气特性,针对三种典型的船用材料可燃物:管路保温材料、电缆材料、棉被的燃烧烟气特性开展物理试验研究,分析燃烧温度场、烟气中CO、CO_(2)扩散蔓延规律及热释放速率,通过试验表明,棉被的烟气量明显高于电缆和橡塑海绵;电缆需要持续不断加热才被点燃,且快速燃烧释放大量烟气;橡塑海绵烟气量极低且很难被点燃。通过对舱室内典型材料燃烧试验研究,有助于火灾烟气仿真研究的火源参数设定,有利于提前感知舱室内火灾发生的规律,对火灾初期的救援和消防对策具有重要的指导意义。

关键词：船舶火灾船用材料可燃物烟气特性

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飞机油箱火灾对挂弹区热刺激的量化研究

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船海工程 2025年第2期54卷 71-75,80页

作者：张雪丽沈永福毛少华张宇伦海军研究院北京100072 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

以飞机机翼油箱和机腹油箱同时泄漏引发油池火为场景建立火灾试验模型和仿真模型,通过试验和仿真分析火灾对模拟挂弹区(1~6号)的温度和热辐射影响,开展火灾对挂弹区热刺激的量化研究。火灾试验中测量出1~4号挂弹区的最高温度(70~1300℃... 详细信息

以飞机机翼油箱和机腹油箱同时泄漏引发油池火为场景建立火灾试验模型和仿真模型,通过试验和仿真分析火灾对模拟挂弹区(1~6号)的温度和热辐射影响,开展火灾对挂弹区热刺激的量化研究。火灾试验中测量出1~4号挂弹区的最高温度(70~1300℃)和平均升温速率(1.92~11.2℃/s),仿真研究得出4个挂弹区稳定阶段的平均温度(41~1006℃),分析得出位于3号挂弹区弹药受到的热刺激最强。火源正上方0.1~1.1 m处测得的最高温约为1100℃,最大平均升温速率20.9℃/s。仿真和试验得出的远场5号挂弹区(34.824 kW/m^(2),38.298 kW/m^(2))和6号挂弹区(13.371 kW/m^(2),15.651 kW/m^(2))的热辐射值远强于6号模拟弹下方距地面0.1~1.1 m测点(1.5637 kW/m^(2),1.825 kW/m^(2))平均的热辐射作用。将模拟弹处温度、火源上方温度及远场热辐射的仿真结果和试验数据进行对比分析,相对偏差在1.1%~16.7%之间,一致性较好。

关键词：飞机油箱火灾试验火灾仿真温度热辐射

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船舶车辆舱典型火灾场景消防安全评估分析

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船海工程 2025年第2期54卷 111-116页

作者：刘伟李宇轩黄日宁张宇伦廖灿中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

为了解船舶大型车辆舱典型火灾的发展趋势及消防安全,以某滚装船车辆舱为对象,开展车辆舱典型事故火灾场景仿真分析及消防安全评估研究。通过对车辆舱内火灾危险源进行分析,设定车辆舱典型火灾场景,利用FDS火灾场模拟软件建立车辆舱全... 详细信息

为了解船舶大型车辆舱典型火灾的发展趋势及消防安全,以某滚装船车辆舱为对象,开展车辆舱典型事故火灾场景仿真分析及消防安全评估研究。通过对车辆舱内火灾危险源进行分析,设定车辆舱典型火灾场景,利用FDS火灾场模拟软件建立车辆舱全尺度模型,对典型火灾场景下的车辆舱内舱室温度、烟气、CO浓度等发展蔓延特性进行仿真分析。并根据仿真分析结果,从逃生人员消防安全、损管人员消防安全和舱室设备消防安全等方面对车辆舱典型火灾场景下的消防安全进行评估,可为开展类似船舶大型舱室的火灾场景仿真分析及消防安全评估提供参考借鉴。

关键词：船舶车辆舱火灾仿真消防安全

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YOLOv8火焰分割方法及识别火焰面积研究

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船海工程 2025年第2期54卷 6-11页

作者：姚磊李尚伟郑超尚亚凯张宇伦中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 长江航道整治中心武汉430014 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

基于YOLOv8的火焰分割方法及火焰面积识别技术,通过改进算法提高分割精度并探讨其实际应用。以YOLOv8-seg模型为基础,结合EIOU损失函数优化和AttnConv-EMA注意力机制改进,显著提升了模型的分割精度。对火焰像素区域的提取方法进行优化设... 详细信息

基于YOLOv8的火焰分割方法及火焰面积识别技术,通过改进算法提高分割精度并探讨其实际应用。以YOLOv8-seg模型为基础,结合EIOU损失函数优化和AttnConv-EMA注意力机制改进,显著提升了模型的分割精度。对火焰像素区域的提取方法进行优化设计,提出基于HSV+YCrCb颜色空间的火焰提取规则。通过分析不同规则对火焰分割效果的影响,验证其在背景复杂环境中的适用性及精确性。实验表明,改进后的YOLOv8-seg模型在Box-mAP50和Mask-mAP50方面分别提升至63.7%和67.1%,基于颜色空间规则的火焰像素提取方法也表现出良好的适配性。利用分割方法识别火焰面积,通过实验场景分析火焰相对面积与实际面积之间的数学转换关系,展示火焰面积随燃烧时间的动态变化趋势,为火灾监测和预测提供了重要依据。研究结果表明,结合深度学习与颜色空间优化的火焰分割方法在提升火焰识别精度及应用价值方面具有显著优势。

关键词： YOLOv8 火焰分割火焰面积

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船舶受限空间通仓手术室研究

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船海工程 2025年第2期54卷 122-130页

作者：屠天榆王俊杰赵磊胡定华张宇伦南京理工大学能源与动力工程学院南京210094 中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

针对船舶上空间资源紧张、医疗面积偏小所布置的通仓手术室,其净高受管线、空间结构的限制,无法达到规范要求的问题,对通仓手术室的气流组织特性进行系统研究。采用FLOEFD对受限空间下的通仓手术室进行仿真研究,从热舒适性、送风有效性... 详细信息

针对船舶上空间资源紧张、医疗面积偏小所布置的通仓手术室,其净高受管线、空间结构的限制,无法达到规范要求的问题,对通仓手术室的气流组织特性进行系统研究。采用FLOEFD对受限空间下的通仓手术室进行仿真研究,从热舒适性、送风有效性和污染物排除有效性三大类指标出发,对比规范要求的2.7 m净高和船舶通用2.3 m净高下单台、双台手术的四种工况。结果表明,将手术室净高从2.7 m下调至2.3 m,单台手术工况因送风量小,污染物排除能力弱外,难以满足洁净度要求较高的手术,双台手术在除污染物喷出口附近区域外,其余位置的局部空气质量指数(LAQI)均大于1,两个工况下整体排污效率(CRE)值也大于1。研究表明,通过科学合理的送回风形式设计,2.3 m净高能够满足手术室基本要求。

关键词：通仓手术室数值模拟净高气流组织污染物

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船舶油水代换系统的设计及阻力初步计算

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船海工程 2025年第2期54卷 136-144页

作者：钱玮翔陈世红黄日宁张宇伦杨丛硕中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 广船国际有限公司广州511462 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

针对油水代换系统设计缺少设计理论指导,系统阻力、通流能力不明确的问题。以实船燃油舱为原型,设计4种型式的油水代换系统,对油水代换系统专用扩散管的阻力系数进行初步计算,通过FlowMaster建模分析比较油水代换舱串、并联连接及开、... 详细信息

针对油水代换系统设计缺少设计理论指导,系统阻力、通流能力不明确的问题。以实船燃油舱为原型,设计4种型式的油水代换系统,对油水代换系统专用扩散管的阻力系数进行初步计算,通过FlowMaster建模分析比较油水代换舱串、并联连接及开、闭式膨胀舱等不同方案的代换通流能力及阻力,并对舱室顶部筋板阻力对代换过程影响进行研究。结果显示,扩散管局部阻力系数约1.7,阻力约2000 Pa。通过并联连接可以降低油水代换系统的阻力并提高通流性能。隔板上不同形状通流孔阻力较大,容易造成代换过程中隔板间燃油流动不畅。

关键词：油水代换 FlowMaster 阻力计算扩散管通流孔

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不同补风速率对船舶油料池火灾控烟效果数值模拟研究

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船海工程 2025年第2期54卷 131-135,144页

作者：陈雷袁金永高涵马永智金晔张宇伦中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 中国铁建港航局集团有限公司广东珠海519070

针对船舶结构复杂性及传统实验方法局限性,采用火灾动力学模拟软件FDS 6.7.4,通过数值模拟分析补风速率对火灾烟气温度分布及浓度变化的影响。模拟中设置了多种补风速率条件,并建立油池火源模型,进行网格独立性分析以优化计算精度。结... 详细信息

针对船舶结构复杂性及传统实验方法局限性,采用火灾动力学模拟软件FDS 6.7.4,通过数值模拟分析补风速率对火灾烟气温度分布及浓度变化的影响。模拟中设置了多种补风速率条件,并建立油池火源模型,进行网格独立性分析以优化计算精度。结果表明,不同补风速率对火灾区域温度和烟气浓度有显著影响。较高的补风速率可有效降低火灾区域温度与烟气浓度,促进燃料充分燃烧,减少有毒气体生成;而较低的补风速率则导致氧气供应不足,燃烧不完全,烟气浓度升高。研究还发现,适当补风能够改善烟气排放速率,减少火灾区域烟气积聚,但过高的补风速率可能引发烟气紊乱,反而降低控烟效果。综上,合理调节补风速率可显著提升船舶火灾控烟效果,为船舶设计和火灾应对提供理论依据和技术支持。

关键词：船舶火灾温度补风速率控烟效果 FDS

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储能空间内不同氧浓度下锂电池热失控特性分析

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船海工程 2025年第2期54卷 106-110,116页

作者：周驰李盼陈洲李明龙张宇伦毛少华中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074 武汉第二船舶设计研究所武汉430064

针对锂离子电池热失控在储能船舱空间内可能引发的火灾和爆炸问题,采用标称容量为230Ah的方壳磷酸铁锂电池,通过开展密闭空间内不同氧浓度下大容量磷酸铁锂热失控特性研究试验,得到人工点火后电池热失控行为、温度及产气组分随时间的变... 详细信息

针对锂离子电池热失控在储能船舱空间内可能引发的火灾和爆炸问题,采用标称容量为230Ah的方壳磷酸铁锂电池,通过开展密闭空间内不同氧浓度下大容量磷酸铁锂热失控特性研究试验,得到人工点火后电池热失控行为、温度及产气组分随时间的变化规律,分析电池特征参数在不同氧浓度下的差异。结果表明,热失控过程可分为热累积、明火燃烧、热失控及降温三个阶段,舱室初始氧浓度13%下无明火燃烧阶段。电池舱内火焰熄灭的最低氧浓度为14.41%,主要可燃物为H_(2)和C_(2)H_(6)。电池爆炸极限为4%~64.1%,随着舱室初始氧浓度降低,可燃气体爆炸区间缩短,未出现明火工况下爆炸下限最低,电池舱内爆炸危险性更高。

关键词：磷酸铁锂电池氧浓度热失控

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大型船舶海水开式冷却系统管网水力特性仿真研究

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船海工程 2025年第2期54卷 46-52页

作者：张晓阳刘毅潘锦平马军周炫张宇伦海装沈阳局辽宁大连116011 中国舰船研究设计中心武汉430064 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

为验证某大型船舶海水开式冷却系统自身阻力及运行工况对各类冷却末端用户供水流量和压力的影响。通过兆龙消防工程CAD软件,建立冷却系统管网三维模型,计算管网流场及水力特性,分析不同工况下冷却用户的流量及压力偏差。通过对冷却供水... 详细信息

为验证某大型船舶海水开式冷却系统自身阻力及运行工况对各类冷却末端用户供水流量和压力的影响。通过兆龙消防工程CAD软件,建立冷却系统管网三维模型,计算管网流场及水力特性,分析不同工况下冷却用户的流量及压力偏差。通过对冷却供水系统管网的优化分析,得出用户数量、用户冷却水流量、泵布置位置、水灭火系统上下环管破裂情况、管路阻力等对系统管水力特性和流量、压力分配比例的影响。目前系统配置的20台海水冷却泵全部开启可支撑管网系统正常工作,满足各冷却用户的冷却水流量需求;环状管网结构比较有利于分散管网上的水流和路径,对于抵抗局部管网破裂这类事故有较高的韧性和可靠性。

关键词：大型船舶冷却水系统水力特性仿真研究

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典型密闭小空间的氮气灭火效能分析与仿真

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船海工程 2025年第2期54卷 1-5页

作者：陈国锋李盼俞健黄琨赵宗凯张宇伦武汉第二船舶设计研究所武汉430064 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

针对舰船密闭空间火灾及氮气灭火效能问题,以舰船小型密闭空间为研究对象,研究氮气灭火系统效能。通过理论分析,确定火灾燃烧及氮气释放时空间内氧气浓度变化规律,考虑火源设置及不同燃烧条件下氧气含量变化。构建物理和数值模型,模拟... 详细信息

针对舰船密闭空间火灾及氮气灭火效能问题,以舰船小型密闭空间为研究对象,研究氮气灭火系统效能。通过理论分析,确定火灾燃烧及氮气释放时空间内氧气浓度变化规律,考虑火源设置及不同燃烧条件下氧气含量变化。构建物理和数值模型,模拟小型房间火灾场景,设置不同灭火剂喷放时间,通过FDS对典型小空间的火灾场景进行数值仿真计算。结果表明,空间内的氧气浓度变化规律、燃烧终止时间的数值模拟结果与理论预测值一致,喷射时间越短灭火越早。

关键词：氮气灭火系统效能分析理论计算数值仿真

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