張　強(qiáng)，蔣　勇，邱　蓉，許　立，冉　難

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥，230026)

基于CFD模擬的不同尺度豎井模型內(nèi)煙氣溫度分布相似性的研究

張強(qiáng)，蔣勇，邱蓉*，許立，冉難

(中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥，230026)

摘要：通過小尺寸實(shí)驗(yàn)來研究實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)的火蔓延和煙氣控制是一種已經(jīng)被驗(yàn)證的十分有效的方法。經(jīng)典方法中尺寸縮放只需要保證Froude數(shù)不變即可。采用CFD模擬的方法研究由火災(zāi)引起的煙氣羽流在高層建筑豎井內(nèi)的溫度分布情況，建立三種不同尺寸高層建筑豎井的相似模型，并對(duì)比模擬結(jié)果，得出了尺寸縮放的規(guī)律：在保證Froude數(shù)不變的前提下，還需保證豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)為湍流；同時(shí)得到了著火房間通風(fēng)口無量綱面積大小和火源位置變化對(duì)不同尺寸模型內(nèi)流動(dòng)相似性效果的影響規(guī)律。

關(guān)鍵詞：相似模型；CFD；豎井；煙氣溫度

0引言

近年來，高層建筑的數(shù)量不斷增加，電梯井、樓梯井以及空調(diào)和通風(fēng)結(jié)構(gòu)的各種管道等豎井結(jié)構(gòu)不僅是現(xiàn)代高層建筑的重要結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙氣蔓延的主要途徑。為了研究豎井結(jié)構(gòu)的煙氣流動(dòng)和火蔓延現(xiàn)象，大量的學(xué)者通過不同的試驗(yàn)作出了努力[1-3]，而采用Froude相似理論，通過小尺寸試驗(yàn)來反映實(shí)際情況尤其得到研究者的青睞。與全尺寸試驗(yàn)相比，通過Froude相似理論得到的小尺寸模型占用的場地面積小、成本低、安全且更方便研究參數(shù)變化產(chǎn)生的影響。

Froude模擬常用于研究煙氣流動(dòng)和敞開空間火災(zāi)現(xiàn)象的小型試驗(yàn)，通過無量綱參數(shù)的調(diào)整來滿足不同尺度結(jié)構(gòu)內(nèi)流體流動(dòng)的相似性關(guān)系[4]。

Heskestad[5]、Quintiere等[6]以及Emori和Sairo[7]已經(jīng)討論了相似模型在火災(zāi)中的成功應(yīng)用；Parker[8]通過應(yīng)用相似性理論成功地模擬了腔室火的火災(zāi)增長過程；Quintiere等[9]還通過Froude相似理論來證實(shí)中庭結(jié)構(gòu)煙氣控制方面設(shè)計(jì)規(guī)范的缺陷。在豎井防排煙方面，Sun等[1]通過小尺寸模型實(shí)驗(yàn)提出了預(yù)測臨近房間火災(zāi)產(chǎn)生的浮力煙氣羽流在高層豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的理論模型；張[10]依據(jù)相似原理建立小尺寸豎井實(shí)驗(yàn)臺(tái)研究了豎井內(nèi)煙氣流動(dòng)特征，得出煙囪效應(yīng)的產(chǎn)生主要是由豎井內(nèi)外壓力差和煙氣自身浮力的聯(lián)合作用； Xiao等[2]通過數(shù)值模擬研究了格拉曉夫數(shù)的大小對(duì)豎井內(nèi)煙氣運(yùn)動(dòng)規(guī)律的影響；張等[11]采用CONTAM軟件模擬高層建筑火災(zāi)中電梯豎井內(nèi)煙氣流動(dòng)特性，其結(jié)果表明豎井頂部開口面積對(duì)自然排煙量與中和面位置影響最大。

這種由小型試驗(yàn)建立關(guān)系式，且不必重復(fù)相應(yīng)的大型系統(tǒng)試驗(yàn)的過程，已經(jīng)證明對(duì)防火設(shè)計(jì)和火災(zāi)事故調(diào)查非常有效。但是，這種相似性的基礎(chǔ)還不是很牢固，因?yàn)樵谀Ｐ涂s放的過程中無法保證所有的相關(guān)無量綱參數(shù)群不變。同時(shí)控制無量綱參數(shù)不變這一過程，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作時(shí)非常困難，更不能任意更改大氣條件，如不同的重力情況。而利用CFD(Computational Fluid Dynamics)模擬可以很容易的改變不同的參數(shù)，同時(shí)根據(jù)模擬結(jié)果來討論參數(shù)變量所產(chǎn)生的影響，解決實(shí)驗(yàn)中的難題。

目前，國內(nèi)外利用CFD模擬來反映無量綱參數(shù)對(duì)小尺寸豎井模型和全尺寸豎井模型相似性影響的研究還基本沒有。本文采用FDS軟件，建立三種不同尺寸豎井模型(全尺寸模型、4/9尺寸模型和1/9尺寸模型)，通過模擬計(jì)算，得到幾種無量綱參數(shù)對(duì)不同尺寸模型間相似性的影響，旨在為小尺寸實(shí)驗(yàn)臺(tái)的建立提供一定的指導(dǎo)。

1理論模型

相似性理論已經(jīng)被證明且廣泛應(yīng)用于不同的科研領(lǐng)域。本文簡要描述由控制方程推導(dǎo)重要的無量綱參數(shù)的過程。更深入的理論探討參考文獻(xiàn)[4]。

1.1瞬態(tài)控制方程和無量綱參數(shù)

量綱和諧原理認(rèn)為，凡是正確反映客觀物理過程中各個(gè)物理量之間關(guān)系的方程式，必須是量綱和諧的，即其各個(gè)項(xiàng)的量綱是一致的。根據(jù)FDS軟件中包含的三個(gè)基本流體控制方程(質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程和能量守恒方程)，推導(dǎo)出無量綱參數(shù)的比例關(guān)系。

1.1.1質(zhì)量守恒方程

(1)

根據(jù)公式(1)可知ρ/t～ρv/L,

故可以得到:

(2)

1.1.2動(dòng)量守恒方程

(3)

其中,

(4)

(5)

根據(jù)公式(3)可知ρv/t～ρv2/L～p/L～Δρg～μv/L2,

因此可以得到弗勞德數(shù)Fr和Re這兩個(gè)相似準(zhǔn)則數(shù):

(6)

弗勞德數(shù)Fr在自然對(duì)流驅(qū)動(dòng)的流場中表示慣性力與浮力之比。

(7)

公式(6)、(7)中，L均為特征長度。

1.1.3能量守恒方程

(8)

其中,

(9)

(10)

公式(8)、(9)、(10)為FDS軟件中能量守恒方程，具體信息讀者可參考文獻(xiàn)[12,13]。

因此可得:

(11)

公式(1)～(11)給出模型縮放時(shí)無量綱參數(shù)的比例關(guān)系。要保證不同尺寸豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)流動(dòng)相似，則兩個(gè)流動(dòng)的相應(yīng)點(diǎn)上表征流動(dòng)狀況的相應(yīng)物理量都應(yīng)維持各自的固定比例關(guān)系，本研究中采用豎井內(nèi)不同高度處的無量綱溫度相似來確定不同尺度豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)的流動(dòng)相似。

1.2數(shù)值方法

利用場模擬的方法可以得到火災(zāi)場景下的真實(shí)溫度分布。FDS(Fire Dynamic Simulator)是當(dāng)前火災(zāi)模擬中使用最多，且最有效的場模擬軟件。本文采用FDS中大渦模擬(Large Eddy Simulation，簡稱LES)求解流體運(yùn)動(dòng)的Navier-Stokes方程。LES中所使用的動(dòng)量守恒方程是經(jīng)過密度權(quán)重法或Favre平均法過濾過的，即:

(12)

FDS中所用的湍流模型為標(biāo)準(zhǔn)Smagorinsky湍流模型[13]，該模型中定義湍流粘度為:

(13)

(14)

其中，CS為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，Δ為網(wǎng)格單元尺寸，L為特征長度。

2數(shù)值模擬設(shè)置

2.1模型設(shè)置

本文中所用模型根據(jù)實(shí)際高層建筑中電梯豎井結(jié)構(gòu)簡化而來。如圖1所示，整個(gè)全尺寸模型由豎井和前室組成，前室通過通風(fēng)口與外界聯(lián)通，火源位于前室內(nèi)，豎井上方排煙方式為機(jī)械排煙，沿豎井中心線布置溫度監(jiān)測點(diǎn)。豎井尺寸為2.2 m×2.2 m×28.4 m，前室尺寸為3.9 m×2.2 m×3.0 m?；鹪粗糜谇笆覂?nèi)，其距豎井中線的無量綱距離L*=0.6，通風(fēng)口無量綱面積A*=0.2，L*為火源中心距離豎井中心線的無量綱距離，L*=L/L′, L′為豎井中心線到前室通風(fēng)口距離；A*為著火房間通風(fēng)口無量綱面積，A*=A/AW，AW為通風(fēng)口所在墻的面積。

圖1　豎井模型示意圖Fig.1　Vertical shaft model schematic

根據(jù)相似條件，在全尺寸豎井結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，選擇兩種縮放尺度，分別是4/9和1/9。且三種豎井在幾何尺寸上嚴(yán)格滿足縮放關(guān)系，保證不同尺度間的幾何相似。

三組豎井結(jié)構(gòu)：

1)全尺寸豎井結(jié)構(gòu)(2.2m×2.2m×28.4m)，高寬比H/W=12.9;

2)縮放尺度4/9的豎井結(jié)構(gòu)(0.96m×0.96m×12.4m)，高寬比H/W=12.9;

3)縮放尺度1/9的豎井結(jié)構(gòu)(0.24m×0.24m×3.1m)，高寬比H/W=12.9;

全尺寸豎井、4/9尺寸豎井和1/9尺寸豎井結(jié)構(gòu)網(wǎng)格尺寸分別為0.27 m×0.27 m×0.27 m、0.12 m×0.12 m×0.12 m和0.03 m×0.03 m×0.03 m，保證縮尺寸模型和全尺寸模型擁有相同數(shù)量的網(wǎng)格。

2.2邊界條件和初始條件

為了盡可能簡化模型，方便研究，豎井和前室的墻壁都采用絕熱模型，以便在研究縮放過程中避免熱邊界條件影響，同時(shí)模擬過程中不考慮輻射的影響?；鹪丛O(shè)置為固定大小的矩形平面，火源功率恒定。

尺寸縮放過程中，空氣熱物性及密度、比熱容、粘度等不改變。

初始環(huán)境溫度為20℃，壓強(qiáng)為1.01×105Pa。

3結(jié)果與討論

本文中通過大量的數(shù)值實(shí)驗(yàn)來分析不同參數(shù)對(duì)尺寸縮放過程中相似性效果的影響。

特征長度L取豎井橫截面積的平方根，由于模型橫截面為正方形，所以特征長度L為豎井寬度；特征速度尺度v取機(jī)械排煙速度vout；無量綱溫度T*=T/T∞，T∞為初始環(huán)境溫度。

尺寸縮放過程中，必須要保證弗勞德數(shù)Fr相同。因此，由公式(2)可知時(shí)間尺度縮放規(guī)律,根據(jù)公式(6)可得速度縮放規(guī)律,

(15)

根據(jù)公式(11)可得熱釋放速率縮放規(guī)律：

(16)

3.1模擬結(jié)果及分析

本文通過4組數(shù)值實(shí)驗(yàn)分別研究了在保證弗勞德數(shù)Fr不變的情況下，雷諾數(shù)Re、火源面積、通風(fēng)口無量綱面積及火源距豎井中心線無量綱距離這4個(gè)參數(shù)，在不考慮壁面?zhèn)鳠峒拜椛涞那闆r下，對(duì)不同尺寸模型相似性效果的影響，具體參數(shù)設(shè)置見表3。

以1/9小尺寸模型為基本單位尺寸，具體尺寸見表1。

表1　1/9尺寸模型基本模擬參數(shù)表

根據(jù)公式(6)、(7)計(jì)算得到1/9尺寸小模型中Re=4000，F(xiàn)r=0.195。

根據(jù)公式(2)的比例關(guān)系，本文中模擬結(jié)果選取當(dāng)豎井內(nèi)溫度達(dá)到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時(shí)的一段時(shí)間內(nèi)的平均溫度值。準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)選取時(shí)間見表2。

表2　不同尺寸模型準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時(shí)間段表

根據(jù)公式(6)、(7)、(15)、(16)共設(shè)置25種模擬工況，具體設(shè)置見表3。其中，工況1、4、7、10、11、12、13、18、19、20、21為1/9縮尺寸模型，工況2、5、8、14、15、16、17、22、23、24、25為4/9縮尺寸模型，工況3、6、9為全尺寸模型。

表3　25種工況模擬參數(shù)表

續(xù)表3

ReQvgLFireArea(m×m)A*L*18ReQ1voutg1W10.15×0.080.10.619ReQ1voutg1W10.15×0.080.30.620ReQ1voutg1W10.15×0.080.40.621ReQ1voutg1W10.15×0.080.50.6228Re32Q12voutg14W10.6×0.320.10.6238Re32Q12voutg14W10.6×0.320.30.6248Re32Q12voutg14W10.6×0.320.40.6258Re32Q12voutg14W10.6×0.320.50.6

3.1.1雷諾數(shù)Re的影響

工況1、2、3為三種不同尺寸模型根據(jù)相似性理論設(shè)置，結(jié)構(gòu)尺寸、火源功率及排煙速率分別對(duì)應(yīng)成比例。模擬結(jié)果見圖2。

圖2　不同尺寸豎井模型內(nèi)等溫線圖(a)1/9尺寸模型，(b)4/9尺寸模型，(c)全尺寸模型Fig.2　Isotherms diagram in the vertical symmetry plane of the shaft (a)1/9 scale shaft, (b)4/9 scale shaft and (c)full scale shaft

工況1～工況6在保證弗勞德數(shù)不變的情況下，根據(jù)公式(7)改變雷諾數(shù)Re大小，研究雷諾數(shù)Re對(duì)不同尺寸豎井模型溫度分布相似性效果的影響。模擬結(jié)果見圖3。

圖3　豎井中心線上無量綱溫度分布Fig.3　Temperature simulation data on the center line in the shaft

根據(jù)Re計(jì)算公式，工況1中Re=4000。工況1～工況6中，除工況4雷諾數(shù)為1/3Re外，其余工況Re均大于4000。

由圖2中三種不同尺寸豎井模型等溫線分布圖可知，根據(jù)相似性理論縮放結(jié)構(gòu)尺寸、火源功率及速度尺度，不同尺寸豎井在各自準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時(shí)間段內(nèi)的平均溫度分布具有良好的相似性。

圖3顯示了工況1～工況6中雷諾數(shù)對(duì)豎井中心線上溫度分布的影響。由圖3可以看出，除去工況4外，其余5個(gè)工況的無量綱溫度在豎井中心線上的分布趨勢基本吻合，工況4由于雷諾數(shù)較小，溫度明顯降低，相似性效果較差，而且這5組工況中工況4、工況5、工況6同時(shí)改變了重力加速度大小，但是只有工況4由于雷諾數(shù)較低導(dǎo)致溫度不一致，由此可知，流動(dòng)形態(tài)是保證不同尺寸模型相似性的關(guān)鍵問題，而重力加速度的變化對(duì)不同尺寸模型溫度相似性的影響不明顯。

工況1～工況6中，模型尺寸及火源功率各異，但由圖3可以看出，除工況4溫度差異較大，其余五種工況無量綱溫度都較為接近。為何火源功率大的工況和火源功率小的工況無量綱溫度差別不大？造成這種情況的原因有兩個(gè)：其一，模型尺寸不同導(dǎo)致雷諾數(shù)不同，尺寸較大的豎井模型中雷諾數(shù)較大，湍流運(yùn)動(dòng)更為激烈，湍流耗散性增加，使煙氣熱能不斷轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，導(dǎo)致溫度降低；其二，火源功率大，燃燒劇烈，對(duì)外界冷空氣的卷吸量增加，也使豎井內(nèi)溫度降低。

由此可見，當(dāng)Fr不變時(shí)，Re大于4000時(shí)，不同尺度豎井內(nèi)溫度分布的相似性效果較好；但當(dāng)Re較小時(shí)，不能保證豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)氣體流動(dòng)為湍流的情況下，不同尺度豎井內(nèi)溫度分布的相似性效果較差，且重力加速度變化對(duì)相似性效果影響不明顯。故其他參數(shù)不變的情況下，需要保證結(jié)構(gòu)內(nèi)氣體流動(dòng)為湍流(Re大于4000)才能達(dá)到較好的相似性效果。

3.1.2火源面積的影響

工況7、8、9在保證Fr不變、Re≥4000的前提下，其他設(shè)置不變，只改變火源面積，通過與工況1、2、3對(duì)比，研究火源面積大小對(duì)不同尺寸豎井模型溫度分布相似性效果的影響。模擬結(jié)果見圖4。

圖4　豎井中心線上無量綱溫度分布Fig.4　Temperature simulation data on the center line in the shaft

圖4顯示了工況1～工況3和工況7～工況9中豎井中心線上的無量綱溫度分布情況，這兩組工況除火源面積改變之外，其他設(shè)置均不變，即改變了單位面積火源功率。由圖4可以看出，在將火源面積分別縮小一倍后，不同尺寸豎井內(nèi)溫度分布基本一致，不同工況間相似性效果較好。但是由于單位面積火源功率的變化會(huì)導(dǎo)致輻射傳熱發(fā)生變化，而本研究中為了簡化模型，忽略了輻射傳熱的影響。所以，在不考慮輻射傳熱的情況下，改變火源面積，即改變單位面積火源功率，不會(huì)對(duì)不同尺寸豎井模型中溫度的相似性效果造成影響。

3.1.3火源位置的影響

工況1、工況2和工況10～工況17在保證Fr不變、Re≥4000的前提下，其他設(shè)置不變，只改變火源距豎井中心線無量綱距離，與工況3對(duì)比(全尺寸豎井模型，火源距豎井中心線無量綱距離L*=0.6)，研究火源位置對(duì)不同尺寸豎井模型溫度分布相似性效果的影響。模擬結(jié)果見圖5和圖6。

圖5　豎井中心線上無量綱溫度分布Fig.5　Temperature simulation data on the center line in the shaft

圖6　豎井中心線上無量綱溫度分布Fig.6　Temperature simulation data on the center line in the shaft

圖5和圖6分別顯示了1/9縮尺寸豎井模型和4/9縮尺寸豎井模型內(nèi)無量綱溫度的分布情況同全尺寸豎井模型在不同火源位置時(shí)的對(duì)比結(jié)果。

通過圖5和圖6可知，兩種縮尺寸豎井模型改變火源和豎井中心線的距離，使火源處于前室的不同位置，縮尺寸模型和全尺寸模型的溫度分布情況基本一致，只有豎井底部溫度波動(dòng)較大。這是由于火源距豎井中心線無量綱距離L*較小時(shí)，火源位置距豎井很近，熱煙氣隨卷吸空氣水平進(jìn)入豎井底部，致使豎井底部溫度較高。而隨著L*逐漸增大，火源距離豎井越來越遠(yuǎn)，煙氣溫度隨著冷空氣的混合，造成豎井底部溫度降低。

由此可知，火源位置只對(duì)不同尺寸豎井模型底部溫度分布的相似性有影響，而豎井中上部結(jié)構(gòu)的溫度分布與火源位置無關(guān)，其相似性效果不受影響。

3.1.4通風(fēng)口大小的影響

工況1、工況2和工況18～工況25在保證Fr不變、Re≥4000的前提下，其他設(shè)置不變，只改變通風(fēng)口無量綱面積，與工況3對(duì)比(全尺寸豎井模型，通風(fēng)口無量綱面積A*=0.2)，研究通風(fēng)口大小對(duì)不同尺寸豎井模型溫度分布相似性效果的影響。模擬結(jié)果見圖7和圖8。

圖7　豎井中心線上無量綱溫度分布Fig.7　Temperature simulation data on the center line in the shaft

圖8　豎井中心線上無量綱溫度分布Fig.8　Temperature simulation data on the center line in the shaft

圖7和圖8分別顯示了1/9縮尺寸豎井模型和4/9縮尺寸豎井模型內(nèi)無量綱溫度的分布情況同全尺寸豎井模型在不同通風(fēng)口大小下的對(duì)比結(jié)果。由圖7和圖8可以看出，兩種縮尺寸模型通風(fēng)口無量綱面積A*≤0.3時(shí)，其無量綱溫度在豎井內(nèi)的分布情況與全尺寸模型工況一致。當(dāng)A*>0.3時(shí)，無量綱溫度分布明顯降低，表現(xiàn)出與全尺寸模型工況不一致，不能得到良好的相似性效果，這是由于通風(fēng)口超過臨界面積，導(dǎo)致對(duì)外界冷空氣的卷吸量增加，使豎井內(nèi)溫度明顯降低，破壞模型間相似性關(guān)系。

綜上所述，豎井模型前室通風(fēng)口無量綱面積對(duì)不同尺寸模型間溫度分布相似性效果有較大影響。通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)全尺寸豎井模型通風(fēng)口無量綱面積A*=0.2時(shí)，1/9縮尺寸模型和4/9縮尺寸模型的臨界通風(fēng)口無量綱面積為0.3，大于此值時(shí)，不同尺寸豎井模型間的相似性關(guān)系將被破壞。

4結(jié)論

本文依據(jù)弗勞德模型縮放規(guī)律，通過多組數(shù)值實(shí)驗(yàn)，研究了不同參數(shù)對(duì)不同尺寸豎井模型內(nèi)溫度分布相似性效果的影響，旨在為小尺寸豎井實(shí)驗(yàn)臺(tái)的建立提供一定的指導(dǎo)。本研究在不考慮豎井內(nèi)壁面?zhèn)鳠峒拜椛涞那闆r下，得到以下結(jié)論：

(1)為了達(dá)到不同尺寸豎井模型內(nèi)溫度分布的相似性效果，不僅要保證不同模型的弗勞德數(shù)Fr相同，還需要保證豎井結(jié)構(gòu)內(nèi)氣體流動(dòng)為湍流形態(tài)；

(2)不同尺寸豎井模型內(nèi)溫度分布的相似性效果與火源面積大小無關(guān)，其受火源熱釋放速率控制；

(3)火源位置只影響不同尺寸豎井模型底部溫度分布的相似性效果，豎井中上部則不受影響；

(4)當(dāng)全尺寸豎井模型前室通風(fēng)口無量綱面積為0.2時(shí)，得到縮尺寸通風(fēng)口無量綱面積的臨界值，當(dāng)縮尺寸模型的0.10.3時(shí)，其與全尺寸模型溫度分布不一致，不能達(dá)到相似性效果。

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Similarity study of temperature distribution in different scale shaft models with CFD simulations

ZHANG Qiang, JIANG Yong, QIU Rong， XU Li, RAN Nan

(State Key Laboratory of Fire Science, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China)

Abstract:In fire research, it has been validated that the fire spread and smoke control can be effectively studied by reduced-scale experiments. For use of this method, it is generally needed to keep the Froude number be constant. The present study focuses on the temperature distribution in the different scale vertical shafts, by means of a series of CFD simulations. In order to obtain the scaling law, three dimensional vertical shaft models are established. It is shown that for keeping the similarity in scaling procedure base on Froude scaling law, the Froude number should be preserved, and the turbulence level should always be ensured by comparison with the simulated results. Meanwhile, other configuration parameters such as the area of fire source, the fire position, and the ventilation conditions also influence the results of reduced-scale experiments.

Keywords:Scaling model; CFD; Vertical shaft; Temperature profile

收稿日期：2015-09-16；修改日期：2015-11-25

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(51176181)、國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2012CB719704)、高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20123402110047，20133402110010)、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(WK2320000033)資助項(xiàng)目。

作者簡介：張強(qiáng)(1989-)，男，安全科學(xué)與工程碩士研究生，研究方向?yàn)楦邔咏ㄖ馂?zāi)及煙氣蔓延數(shù)值模擬。 通訊作者：邱榕，E-mail:rqh@ustc.edu.cn

文章編號(hào)：1004-5309(2016)-0020-08

DOI:10.3969/j.issn.1004-5309.2016.01.03

中圖分類號(hào)：X932

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A