[發明專利]一種可燃物的空間模化分析裝置及方法

有效

• 申請號: 201310161423.7
• 申請日: 2013-05-03
• 公開（公告）號: CN104133977B
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 肖軍;楊志超;張曉明;戴忠華;黃衛剛;任歷;張寧;鐘山;劉翔;楊英豪;張佳佳;王李娟;郭建兵;陳捷飛
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;大亞灣核電運營管理有限責任公司;中國廣東核電集團有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明涉及火災預警技術領域，尤其涉及一種可燃物的空間模化分析裝置。

背景技術

火災的主要危害來自于熱和煙氣，而最大的危害是由熱引起的。

用數值模擬的方法預測火災的發展是一種有效研究火災的方法。由于其參數設定具有任意性和預測結果的可再現性，目前利用該方法對火災發展的數值預測已取得了不少成果。數值模擬方法應用的前提是必須建立正確且可信的火災數學模型，火災的模型分為場模型（Field Model）、區域模型（Zone Model）、網絡模型（Network Model）和專家模型等。在分析火災的模型中，需要對可燃物（或點火源）進行模化，通常情況下是模化為空間中的一個質點，并采用均一化的燃燒特性參數。

在現實情況中，可燃物（或點火源）都是具有一定體積的，并且往往是由多種物質組成，其不同部位的燃燒特性參數很可能不一致。例如一臺電動泵，由電機、泵體、聯軸器、潤滑油路組成，電機部分主要的可燃物為繞組，泵體部分的主要可燃物為油漆涂層，聯軸器與潤滑油路部分的主要可燃物為油。這幾部分在空間上的位置不一致、燃燒特性參數不一致，如果簡單采用均一化質點的形式來模化，顯然是不精確的，尤其在狹小空間內，這種不精確性帶來的影響更加嚴重。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，現有技術對可燃物的均一化質點模化不夠精確，尤其是狹小空間內，影響更為嚴重等的上述缺陷，提供一種可燃物的空間模化分析裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種可燃物的空間模化分析裝置和方法，其中，該空間模化分析方法包括以下步驟：

S1、預存儲用于容納可燃物的空間中所有可燃物的重量及其燃燒特性參數；

S2、根據可燃物的燃燒特性參數及所述空間的形狀將所述空間劃分成多個子空間；

S3、對每個所述子空間進行建模；

S4、將每個所述子空間進一步劃分為多個體積相等的空間單元；

S5、根據每個所述空間單元內可燃物的重量和燃燒特性參數計算每個所述空間單元內的可燃物發生燃燒時的持續燃燒時間，并統計整個所述空間的所有可燃物在燃燒過程中釋放的總熱量和毒性煙氣總量以及持續燃燒時間；

S6、顯示整個所述空間及每個所述空間單元內的可燃物的持續燃燒時間以及在燃燒過程中釋放的總熱量和毒性煙氣總量及產生的溫度變化。

上述的可燃物的空間模化分析方法中，還包括以下步驟：

S45、在所述步驟S4和步驟S5之間，記錄每個所述空間單元的空間坐標并計算所述空間單元的中心點，并將每個所述空間單元模化為一個質點。

上述的可燃物的空間模化分析方法中，還包括：

S7、輸出整個所述空間及每個所述空間單元內的可燃物的持續燃燒時間以及在燃燒過程中釋放的總熱量和毒性煙氣總量及產生的溫度變化的數據。

上述的可燃物的空間模化分析方法中，所述燃燒特性參數包括可燃物的燃燒熱值、燃燒時的熱釋放速率和毒性煙氣釋放速率。

上述的可燃物的空間模化分析方法中，每個所述空間單元內的可燃物的重量依照以下方法計算：

計算所述空間內所有可燃物的總重量與所述空間包含的所有空間單元個數的比值，將該比值作為每個所述空間單元內的可燃物的重量。

一種可燃物的空間模化分析裝置，包括：

用于預存儲用于容納可燃物的空間中所有可燃物的重量及其燃燒特性參數的存儲模塊；

用于根據可燃物的燃燒特性參數及所述空間的形狀將所述空間劃分成多個子空間的分解模塊；

用于對每個所述子空間進行建模的建模模塊；

用于將每個所述子空間進一步劃分為多個體積相等的空間單元的空間劃分模塊；

用于根據每個所述空間單元內可燃物的重量和燃燒特性參數計算每個所述空間單元內的可燃物發生燃燒時的持續燃燒時間，并統計整個空間的所有可燃物燃燒時釋放的總熱量和毒性煙氣總量以及持續燃燒時間的統計模塊；

用于顯示整個所述空間及每個所述空間單元內的可燃物的持續燃燒時間以及在燃燒過程中釋放的總熱量和毒性煙氣總量及產生的溫度變化的顯示模塊。

上述的可燃物的空間模化分析裝置中，所述空間模化分析裝置還包括用于記錄每個所述空間單元的空間坐標并計算所述空間單元的中心點，并將每個所述空間單元模化為一個質點的模化模塊。