2。1 状态方程 6

2。2 简化动量方程 7

2。2。1 CFL条件 8

2。3 辐射传递方程 9

2。3。1 辐射源 9

2。3。2辐射热通量 10

2。4 本章小结 10

第3章  轰燃现象的突变行为 11

3。1 突变理论 11

3。2 突变火灾学 11

3。3 轰燃现象 12

3。4 本章小结 13

第4章  船舶舱室模型的建立 14

4。1 船舶舱室模型的选取 14

4。2 船舶舱室模型的简化 15

4。3 计算区域网格划分 16

4。4 建立物理模型 16

4。5 边界及处值设定 17

4。6 本章小结 18

第5章  结果与分析 19

5。1 轰燃发生的临界条件 19

5。2 轰燃现象 20

5。3温度场 21

5。4 热释放率 29

5。5 混合质量分数 30

5。6 本章小结 32

结论 34

致谢 36

参考文献 35

第1章  绪论

1。1 研究目的及意义

在经济全球化日益凸显的今天，国际间的贸易往来愈加频繁。海上运输成了沟通不同地区国家间经贸往来的重要物流渠道。由此引起的船舶数量的激增，使得航运事故的发生更加频繁。其中，船舶火灾是主要的事故种类。而船舶大都载油量较大，且可燃物集中，人员和货物难以疏通，提升了火灾的危险等级。国际海事组织的调查统计资料显示，船舶火灾事故大约占各类海事事故总数的11%[1]。由此可以看出，船舶火灾是极易发生的，而火灾事故一旦发生，将造成大量人员伤亡和巨额财产损失，极有可能造成整条船舶的损毁。这些事故严重的影响了海上航运事业的发展，也威胁到了广大船员的生命财产安全。

船舶舱室火灾的发展状态可以被分为五个阶段，分别是点燃阶段、发展阶段、轰燃阶段、完全发展阶段和衰弱熄灭阶段[1]。在发展阶段，火势较微弱，火灾是局部的、低强度的。而到了轰燃阶段，舱室内的所有燃烧物将会在瞬间一起燃烧。同时，短时间内的不完全燃烧会产生大量的有害气体，并形成局部高温，增大压强，这对船舶结构稳定造成威胁。轰燃现象是火灾由发展阶段迅速进入完全发展阶段的过程，它被认为是船舶舱室火灾发展的高危标志。如若人员未能在轰燃发生之前疏散撤离，将会有生命危险。目前，消防部门对于轰然火灾也并没有行之有效的办法，因此，对船舶舱室火灾轰燃现象的研究十分紧迫。

火灾事故的调查研究十分复杂繁琐，若建立一个与实际尺寸相符的火场要很长时间，并且需要大量的人力物力和资金支持，某些情况下受实际条件的限制，火场重构无法进行。这时就需要计算机模拟软件的帮助。我们运用计算机模拟程序，建立缩小比例的火场模型，同时利用计算机的高速运算能力，就可以在短时间内模拟火灾发生的全过程，得到火灾发展的动力学特征参量。这种方法具有很大优越性，对人力物力消耗少，可以在较少的资金支持下完成火灾仿真，其模拟的结果对火灾事故的调查及船舶消防安全性能设计与评估具有重要的指导意义。