潜艇舱室内的火灾模拟及消防决策研究

陈晓洪 张光辉 刘 辉

海军工程大学船舶与动力学院，湖北武汉 430033

潜艇舱室内的火灾模拟及消防决策研究

陈晓洪 张光辉 刘 辉

海军工程大学船舶与动力学院，湖北武汉 430033

目前研究火灾的模型由于不能很好地反映烟气的流动特性和温度场的分布，以及存在对非规则空间的局限性。采用GAMBIT对潜艇舱室非规则空间进行网格划分，运用N－S时均方程和双k-ε湍流模型对流场进行理论计算，结合燃烧化学反应为单步不可逆快速反应假设，对舱室内的火灾发展过程进行模拟。通过临界火灾发展和蔓延的临界时间制定消防决策。文章为潜艇的消防决策研究提供了一种实时可靠的研究方法。

火灾模拟；湍流模型；N－S时均方程

1 引言

潜艇舱室是非规则结构舱室，舱室密闭性非常好，一旦舱室发生火灾会对舱室内的艇员、设备以及整个艇体结构造成很大的损伤。快速有效的消防决策是艇员正确使用消防设备、系统以及自救的重要保障。消防决策的基础是正确理解和掌握潜艇舱室内的火灾危险性。全尺度火灾试验研究是最直接的火灾研究方法，但是全尺度火灾试验需要的费用高，而且实际火灾情况千差万别，并不是所有的测量数据都能用于消防决策研究［1］。本文利用计算机对模拟非规则潜艇舱室内的火灾危害性，通过模拟结果指导潜艇艇员进行消防决策。

目前，用于研究火灾的模型主要有区域模型和场模型。区域模型主要用于规则长方体空间的模拟，且假设同一区域内火灾烟气的各个物理量都相等，不能较好的反映烟气的流动特性和温度场分布情况。……