高压细水雾灭火参数优化的数值模拟研究的任务书.docx

高压细水雾灭火参数优化的数值模拟研究的任务书
任务书
一、课题背景
近年来，由于城市化进程的加速和人们生活水平的提高，大量的高层建筑、商业楼和工业建筑等高危场所不断增加，这些场所的火灾隐患也是越来越大。传统的灭火方法虽然有效，但对于高层建筑、商业楼等高空空间的大面积火灾，常规灭火设备通常无法得到充分使用，从而导致严重后果。因此，高压细水雾灭火技术由于其高效、快速、可靠的火灾应急响应能力和适应性，受到越来越多的关注和应用。
高压细水雾灭火技术是一种新型的灭火方法，其通过将喷口内的水流产生旋转运动，在喷出时将其成为细小的水雾，通过水雾的对火源的快速冷却和吸收热量的方式来达到灭火的效果。因此，高压细水雾具有灭火速度快、灭火效率高、用水量少、毒性小、环保等优点，成为了一种值得广泛推广和应用的新型技术。
二、研究目的
本课题将以高压细水雾灭火技术为研究对象，通过数值模拟的方法，针对高压细水雾灭火技术的灭火参数进行优化研究，为灭火应急响应提供科学依据和技术支持。具体研究目的如下：
1.借助数值模拟方法，验证高压细水雾灭火技术的灭火效果，研究高压细水雾灭火技术对不同火源的灭火效果。
2.通过灭火属性实验，获取高压细水雾灭火技术的灭火参数，建立相应的数学模型。
3.以建立的数学模型为基础，通过优化技术手段，对高压细水雾灭火技术的灭火参数进行优化研究。
三、研究内容
1.建立高压细水雾灭火技术的数学模型
借助ANSYSFluent软件平台进行数值模拟，通过数学模型对高压细水雾灭火技术进行建模和仿真。根据理论分析和实验数据，建立高压细水雾灭火技术的数学模型，同时验证模型的合理性和可行性。
2.探究高压细水雾灭火技术的灭火效果
通过数值模拟的方法，探究高压细水雾灭火技术的灭火效果，并建立相应的灭火效果评价体系。结合实际火灾场景，对高压细水雾灭火技术的灭火效果进行仿真模拟，探究其灭火速度和灭火效率，同时分析其在不同火源下的灭火效果和适用范围。
3.灭火参数优化
通过数学模型分析和实验数据拟合，对高压细水雾灭火技术的灭火参数进行优化研究。设计不同优化方案，如喷嘴参数、雾化角度、压力等因素的变化，优化各项参数，以提高灭火效果和适应性。
四、研究方法
1.理论分析
通过文献调研和理论分析，探究高压细水雾灭火技术的基本原理和性能。
2.实验研究
在灭火属性实验室，进行高压细水雾灭火技术相关实验：包括火源模拟实验、不同气体和液体介质的灭火效果对比实验等，获取实验数据和建立相应的数学模型。
3.数值模拟
利用ANSYSFluent软件进行高压细水雾灭火仿真模拟，借助计算机模拟等方法进行参数设计和优化研究，并验证实验数据和理论模型的可靠性。
五、预期成果
1.建立高压细水雾灭火技术的数学模型，验证其合理性和可行性；
2.探究高压细水雾灭火技术的灭火效果，建立相应的灭火效果评价体系；
3.针对高压细水雾灭火技术的灭火参数进行优化研究，提高灭火效果和适应性；
4.撰写相关学术论文1篇，发表在国际顶级SCI期刊上。
六、研究经费
该课题的研究经费预算为30万元，其中实验室设备费用20万元，研究人员工资及学术论文发表费用10万元。预计研究周期为两年。
七、参考文献
[1]安远、张宏伟,高压细水雾灭火技术在高层建筑中的应用研究进展[J],消防科学与技术,2016,35(5):569-573.
[2]张秋荣、张士柱,高压细水雾喷雾特性及其对火焰动力学的影响[J],消防科学与技术,2013,32(2):159-162.
[3]HolmstedtG.;LundinA.T.;RingdesL.P.CFDModelwithspraycombustionforwatermistfiresuppression[J]AppliedMathematicalModelling,2016,40(4):2476-2491.
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