检索结果-内蒙古大学图书馆

清华大学学报(自然科学版) 2025年第4期65卷 672-680页

作者：许红升胡伟兆中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

该研究旨在探讨不同坡度条件下松针的火蔓延特性及阻燃隔火带的有效性。通过计算流体力学(CFD)模拟结合实际测试物性参数,分析了火焰传播速度、热释放速率、燃烧温度场等关键参数与坡度(0°、30°、45°、60°)之间的... 详细信息

该研究旨在探讨不同坡度条件下松针的火蔓延特性及阻燃隔火带的有效性。通过计算流体力学(CFD)模拟结合实际测试物性参数,分析了火焰传播速度、热释放速率、燃烧温度场等关键参数与坡度(0°、30°、45°、60°)之间的关系。结果表明,坡度显著影响火焰的传播行为,坡度越大,火焰传播速度越快,燃烧时间越短,热释放速率越大。此外,10 cm阻燃隔火带在30°坡度下有效阻止了火焰蔓延;但在45°和60°条件下,由于火焰浮力效应增强,阻隔带后方的植被仍有被引燃的风险。该研究提出了基于坡度的火蔓延预测模型,为复杂地形下的火灾防控设计提供了科学依据。

关键词：火蔓延特性坡度条件计算流体力学阻燃隔火带火灾防控

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辐照和氧体积分数对火箭煤油火灾危险性的影响

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燃烧科学与技术 2025年第1期31卷 104-110页

作者：杨泽华李朝莹余光辉姚文彬陆守香中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026

针对发射场等特殊富氧场所存在的富氧燃烧火灾场景,使用火焰蔓延量热仪研究了辐照强度和氧气体积分数对火箭煤油点燃时间、热释放速率等火灾危险性参数的影响.结果表明:初始油量相同时,辐照强度越大,火箭煤油的点燃时间越短,热释放速率... 详细信息

针对发射场等特殊富氧场所存在的富氧燃烧火灾场景,使用火焰蔓延量热仪研究了辐照强度和氧气体积分数对火箭煤油点燃时间、热释放速率等火灾危险性参数的影响.结果表明:初始油量相同时,辐照强度越大,火箭煤油的点燃时间越短,热释放速率越大,辐照强度30 kW/m^(2)时的峰值热释放速率为5 kW/m^(2)时的3倍;氧气体积分数对热释放速率的影响更为显著,60%氧气体积分数下的峰值热释放速率可达空气中的6倍以上.并计算了火灾性能指数和火灾增长指数,可为富氧环境中火箭煤油的着火爆炸风险评估与控制提供参考.

关键词：火箭煤油氧气体积分数辐照强度火灾危险性

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古建筑群室外图像型火灾探测器布置优化研究

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第4期65卷 625-633页

作者：马强蒋弘瑞王可王波丁龙纪杰中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026 故宫博物院北京100001

中国古建筑多为木或砖木结构,具有较高的火灾隐患,因此古建筑群的早期火灾探测报警工作值得重视。图像型火灾探测器能够快速完成火灾探测并提供火源位置信息,非常适用于古建筑群的早期火灾探测和报警。然而,目前图像型火灾探测器的布置... 详细信息

中国古建筑多为木或砖木结构,具有较高的火灾隐患,因此古建筑群的早期火灾探测报警工作值得重视。图像型火灾探测器能够快速完成火灾探测并提供火源位置信息,非常适用于古建筑群的早期火灾探测和报警。然而,目前图像型火灾探测器的布置方式多依赖半定量的经验和法规,缺少准确计算探测器覆盖范围和评价布置方案优劣的方法。因此,该文提出了一种基于集合覆盖模型和最大覆盖模型的古建筑群室外图像型火灾探测器布置优化方法。首先结合古建筑结构信息和网格划分方法构建目标区域3D模型;其次分析图像型火灾探测器的有效探测范围,通过构建二元观测矩阵确定探测器在候选布置点处对目标区域网格的覆盖情况;随后以目标区域的布置成本和覆盖率为优化目标,基于集合覆盖模型和最大覆盖模型构建探测器布置优化数学模型;最后,基于遗传算法求解获得探测器的最优布置方案。该文以故宫太和殿、中和殿和保和殿所在区域为应用对象,分别获得了在给定目标覆盖率和预设成本情况下,以布置成本和覆盖率为优化目标的图像型火灾探测器最优布置方案。该文提出的方法可为古建筑群图像型火灾探测器布置提供科学参考,并具有一定的实用价值。

关键词：古建筑群火灾探测图像型火灾探测器布置优化

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高压细水雾抑制超宽断面海底沉管隧道火灾试验研究

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第4期65卷 697-706页

作者：王子阳吴鹏吴军石晓龙林刚纪杰中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026 合肥科大立安安全技术有限责任公司合肥230088

海底沉管隧道位置特殊、结构狭长,一旦发生火灾,火焰和烟气会迅速蔓延扩散,可能对隧道结构造成破坏。因此,超宽断面沉管隧道结构的防护是海底沉管隧道火灾防控的关键。为了研究高压细水雾对超宽断面海底沉管隧道火灾的降温效果,搭建了... 详细信息

海底沉管隧道位置特殊、结构狭长,一旦发生火灾,火焰和烟气会迅速蔓延扩散,可能对隧道结构造成破坏。因此,超宽断面沉管隧道结构的防护是海底沉管隧道火灾防控的关键。为了研究高压细水雾对超宽断面海底沉管隧道火灾的降温效果,搭建了横截面比例为1∶1的试验模型。其中,隧道的内径宽度为18.0 m、高度为6.6 m,长度为25.0 m。选取汽油为燃料,开展了高压细水雾作用下超宽断面沉管隧道火灾燃烧试验,对其燃烧行为、隧道顶棚下方温度演变规律以及高压细水雾降温冷却效果进行了研究。试验结果表明,热释放速率分别为2.5、5.0和10.0 MW时,最大火焰高度分别可达到约4.5、6.0和6.6 m;未喷放高压细水雾时,隧道顶棚下方最高温度分别约为180、310和528℃;开启喷雾后,3种工况下的隧道顶棚下方温度均能够有效降低至300℃以下,有效降低了火灾对隧道结构的破坏。基于上述研究结果为海底沉管隧道的火灾防控及灭火救援策略提供了建议。

关键词：超宽断面隧道火灾试验高压细水雾降温冷却

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邻空气域装药水下爆炸压力场特征研究

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兵工学报 2025年第1期46卷 68-78页

作者：杨科周章涛马宏昊姚象洋傅力衡徐庆涛沈兆武中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230026 中国船舶科学研究中心江苏无锡214028 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室安徽合肥230026

为控制炸药水下爆炸能量分布,实现定向打击,研究一种典型炸药-空气柱形装药结构爆炸压力场分布特征。通过实验与数值模拟探究含不同尺寸空气域结构水下爆炸的压力和冲量分布情况,发现空气域对炸药水下爆炸具有定向增强效应。模拟结果表... 详细信息

为控制炸药水下爆炸能量分布,实现定向打击,研究一种典型炸药-空气柱形装药结构爆炸压力场分布特征。通过实验与数值模拟探究含不同尺寸空气域结构水下爆炸的压力和冲量分布情况,发现空气域对炸药水下爆炸具有定向增强效应。模拟结果表明:空气域会导致爆轰产物冲击空气-水边界,空气域方向近场峰值压力增强现象;伴随气泡形态变化,形成隔绝能量的花瓶状气泡,使空气域后方出现冲量增强现象;上述增强现象均随着距离增加而逐渐消失,其中冲量增强效应的影响范围更广。研究结果表明,空气域的存在可以显著增强该方向近场范围内的毁伤效果。

关键词：水下爆炸装药结构气泡运动能量分布

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城市埋地燃气管道泄漏风险演化模型构建与动态评估

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第3期65卷 521-531页

作者：吴翔飞牛建龙王静舞赵小龙唐飞中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026 清华大学合肥公共安全研究院城市生命线安全研究中心合肥230601

为预防城市埋地燃气管道泄漏及衍生事故,该文提出一种管道泄漏连锁风险演化评估方法。该文根据城市埋地燃气管道的运行特点,综合考虑人、物、环、管等风险因素,结合燃气泄漏事故发展流程和各风险因素之间的逻辑关系,构建了集成灰数区间(... 详细信息

为预防城市埋地燃气管道泄漏及衍生事故,该文提出一种管道泄漏连锁风险演化评估方法。该文根据城市埋地燃气管道的运行特点,综合考虑人、物、环、管等风险因素,结合燃气泄漏事故发展流程和各风险因素之间的逻辑关系,构建了集成灰数区间(Grey)、决策试验与评价实验室(decision-making trial and evaluation laboratory,DEMATEL)、解释结构模型(interpretive structural modeling,ISM)和动态Bayes网络(dynamic Bayesian network,DBN)的风险演化与评估模型。该文利用Grey-DEMATEL-ISM方法分析了各风险因素之间的逻辑关系,并筛选出关键风险因素;将各风险因素出现的概率进行量化,并根据各风险因素之间的逻辑关系建立了管道泄漏风险演化DBN模型;计算了管道泄漏失效概率,并实时更新。研究结果表明:腐蚀和人的因素的原因度、中心度和敏感性均较高,是预防埋地燃气管道泄漏的关键风险因素。该文所提方法可实现对埋地燃气管道泄漏风险演化过程的动态分析,为有效预防和控制城市埋地燃气管道泄漏事故提供参考。

关键词：城市埋地燃气管道风险演化泄漏风险动态Bayesian网络

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大容量钠离子电池热失控特性实验研究

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储能科学与技术 2025年第04期 1657-1667页

作者：李勇琦李志远闻有为王成东段强领王青松南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室

钠离子电池因其原料丰富、成本低廉等优势，在电化学储能领域展现出广阔的应用潜力。然而，随着钠离子电池在储能系统中的逐步推广，其安全性问题日益凸显，已成为国内外研究的热点。本工作系统研究了钠离子电池在过热条件下的热失控行... 详细信息

钠离子电池因其原料丰富、成本低廉等优势，在电化学储能领域展现出广阔的应用潜力。然而，随着钠离子电池在储能系统中的逐步推广，其安全性问题日益凸显，已成为国内外研究的热点。本工作系统研究了钠离子电池在过热条件下的热失控行为，并对比分析了不同正极材料对电池危害性的影响。研究结果表明，与Na3V2（PO4）3电池相比，NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2电池具有更低的热失控触发温度、更短的触发时间以及更高的表面温度，表明其热失控危害性更高。恒容密闭罐体实验结果显示，钠离子电池在热失控过程中会产生大量气体，其中NaNi1/3Fe1/3Mn1/3O2和Na3V2（PO4）3电池的产气量分别为14.58 mol和13.16 mol，爆炸下限分别为7.5%和8.0%。本研究结果可为钠基储能电站的安全设计及风险防控提供重要的理论依据和技术支撑。

关键词：钠离子电池热失控行为产气行为爆炸危害性

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某钛酸锂电池储能电站热失控致灾危害评价

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储能科学与技术 2025年第04期 1617-1630页

作者：彭鹏王成东陈满王青松雷旗开金凯强南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室

针对锂离子电池热失控引发的电化学储能电站火灾特性不清、致灾危害评价方法缺失等问题，本工作以某钛酸锂电池储能电站的电池为研究对象，采用实验研究和理论分析相结合的方法，首先系统探究了不同滥用工况下钛酸锂电池的热失控及火灾... 详细信息

针对锂离子电池热失控引发的电化学储能电站火灾特性不清、致灾危害评价方法缺失等问题，本工作以某钛酸锂电池储能电站的电池为研究对象，采用实验研究和理论分析相结合的方法，首先系统探究了不同滥用工况下钛酸锂电池的热失控及火灾危险性，揭示了钛酸锂电池热失控特征参数变化规律。实验结果表明，电池荷电状态及加热位置都会对电池热失控特性产生明显影响。随后，基于单体电池热失控危害数据结果作出两种最不利情况假设，在此假设基础上，提出了“火”(热危害)、“毒”(气体毒性危害)、“爆”(爆炸危害)三维度评价法，并以三维度评价法对两种最不利情况下的热失控致灾危害进行评估，最终得出该钛酸锂电池储能电站电池热失控时最不利情况下的安全区距离值为96 m。

关键词：钛酸锂电池储能电站热失控火灾致灾危害评价

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不同放电倍率下钠离子电池的电性能与产热行为研究

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储能科学与技术 2025年第04期 1687-1697页

作者：闻有为滕安琪李勇琦田佳敏丁康杰段强领王青松南方电网调峰调频发电有限公司储能科研院中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室

随着钠离子电池商业化应用的步伐不断加快，其在大规模储能领域的应用前景已日益凸显。在钠离子电池进行大倍率充放电的运行过程中，会经历一系列可逆与不可逆的电化学反应，反应释放的热量引起电池温度的升高。此现象不可避免地会导致... 详细信息

随着钠离子电池商业化应用的步伐不断加快，其在大规模储能领域的应用前景已日益凸显。在钠离子电池进行大倍率充放电的运行过程中，会经历一系列可逆与不可逆的电化学反应，反应释放的热量引起电池温度的升高。此现象不可避免地会导致电池材料的老化、性能的逐渐衰减，并且在极端情况下，可能会触发热失控等安全隐患。本研究聚焦于能量型和功率型两种钠离子电池，针对其在大容量方形电池形态下，于不同放电倍率条件下的电性能表现及产热行为进行了深入探究，并建立了钠离子电池系统液冷仿真模型。具体而言，在高倍率(1.0～1.5 C)放电的条件下，两种电池的容量及能量保持能力均呈现出下降趋势，但功率型电池的性能衰减小于能量型电池。此外，功率型电池在不同放电倍率下的温升及温升速率亦显著低于能量型电池。尤其值得注意的是，在1.5 C倍率下运行时，能量型电池的温度为51.8℃，已超出电池安全工作温度范围。本研究成果不仅为钠离子电池在实际应用过程中不同类型电池的选取提供了理论依据，同时也为钠离子电池热管理模型的构建及其应用奠定了数据基础。

关键词：钠离子电池电性能热行为产热

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集聚型传统村落火灾蔓延模型构建与路径分析——以安徽宏村为例

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清华大学学报(自然科学版) 2025年第4期65卷 644-654页

作者：吴运法王岩青陈萨如拉陈泽昊丁超安徽建筑大学建筑与规划学院合肥230601 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230026 安徽省城乡规划设计研究院合肥230051

现有火灾蔓延模型研究多聚焦于建筑单体和森林火灾层面,鲜有针对传统村落布局形态的火灾蔓延研究。该文通过元胞自动机并结合火灾动力学,构建了一种考虑环境要素、建筑材料特性和布局等复杂村落环境条件下的火灾蔓延灾害场模型,对中国... 详细信息

现有火灾蔓延模型研究多聚焦于建筑单体和森林火灾层面,鲜有针对传统村落布局形态的火灾蔓延研究。该文通过元胞自动机并结合火灾动力学,构建了一种考虑环境要素、建筑材料特性和布局等复杂村落环境条件下的火灾蔓延灾害场模型,对中国徽州集聚型传统村落进行火灾蔓延模拟,并采用验证模型分析了实际村落火灾蔓延过程中不确定性因素与火灾风险之间的关系。研究表明:火灾蔓延模拟结果与实际情况较吻合,充分证明该研究方法的可行性;风速在2~5 m/s范围内对火灾蔓延有延缓作用,在6~8 m/s范围内对火灾蔓延有促进作用,在主导风向南风和东风作用下,过火面积较小;水系、道路阻火要素限制了火灾蔓延方向,建筑分布密度与火灾蔓延速率呈正相关。

关键词：传统村落元胞自动机火灾蔓延模型构建蔓延路径集聚型布局

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