1 范圍

      GB/T 31593的本部分規定了火羽流特征值計算公式的應用方法要求，提供了與火羽流計算公式應用相關的下列通用要求：

      a）物理現象的描述；

      b）計算書；

      c）計算公式的局限性；

      d）計算公式的輸入參數；

      e）計算公式的適用范圍。

      本部分適用于建設工程消防性能化設計和評估中火羽流的計算。

2 規范性引用文件

      下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 5907（所有部分）消防詞匯

      GB/T 31593.1 消防安全工程 第1部分：計算方法的評估、驗證和確認（GB/T 31593.1-2015，ISO 16730:2008,MOD)

3 術語和定義

      GB/T 5907界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1

      軸對稱 axisymmetric

      《火羽流》平均運動方式和平均動力學特征參量（例如平均溫升）沿一條垂直中心線對稱。

3.2

      火羽流 fire plume

      由燃燒所產生的浮力形成的向上湍流流動，通常包括下部的燃燒區。

3.3

      火焰 flame

      火羽流的發光區域。

3.4

      噴射火焰 jet flame

      受動量支配而不受浮力、外力支配的火焰。

3.5

      準穩態 quasi-steady state

      火源熱釋放速率變化引起的其他變化在流場中能立刻顯現出來的一種假定狀態。

3.6

      虛點源 virtual origin

      火羽流的虛擬點火源。

      注：對于可燃液體的池火而言，如果直徑小于或等于10m，虛點源的位置可能在燃燒的燃料表面以上，如果直徑為10m～20m（參見B．9），那么虛點源的位置就可能在燃燒的燃料表面以下。

4 物理現象的描述

4.1 火源產生的火羽流是一種復雜的熱物理現象，它的狀態可能高度瞬時，也可能接近穩態。火羽流由靠近火源的區域和遠離火源的區域兩部分組成，靠近火源的區域通常存在有焰燃燒（陰燃火災除外），而遠離火源的區域不存在有焰燃燒，只有受浮力控制的向上流動的熱氣體湍流。火羽流形式受多種環境因素的顯著影響，如作為火源（無論是有火焰燃燒還是陰燃）的燃燒物性質及其分布、受限邊界類型、空氣量的限制或影響程度、風的情況或防火分區內空氣運動情況等等。對于液態碳氫化合物在露天、靜止（無風）條件下的燃燒，由于上述環境因素的影響可以忽略不計，所以采用數學公式來描述火羽流的問題就得到了簡化。

4.2 應采用圖表來描述火源類型、流動邊界條件（包括對稱邊界）以及其他適用于分析的場景因素。

4.3 應明確識別需要計算的火羽流特征參數及其適用范圍，適當時應包括由相關計算量推導出來的特征參數（如基于能量和質量守恒定律推導出的煙氣濃度與氣體溫度升高值之間的關系）和其他與傳遞至遠離火羽流位置的輻射熱相關的特征參數。

4.4 應明確識別具體計算公式適用的火羽流區域（是否存在火焰燃燒，受火源影響的程度如何）。

4.5 不同的計算公式描述了不同的火羽流特征（見4.3）或適用于不同的火羽流區域（見4.4），當有多種方法可用于計算同一個給定量的值時，應明示其結果與選用的計算方法無關。

5 計算書

5.1 計算書的一般要求見GB/T 31593.1。

5.2 計算步驟應由一系列的計算公式表述。

5.3 每個計算公式應由獨立的條款表述，其內容應包含公式輸出的詳細描述，以及該公式的解釋性說明和限定條件。

5.4 應明確定義計算公式中的各變量，給出適用的SI單位；計算公式優先選用量關系式。

5.5 應酌情通過引用公認的手冊、科技文獻或通過推導等方法給出計算公式的科學依據。

5.6 應給出計算公式的應用實例，演示如何使用符合第4章要求的輸入參數和具體計算過程。

6 計算公式的局限性

6.1 應給出直接應用計算公式計算輸出參數的定量限制條件，并符合第4章所描述場景的要求。

6.2 應給出在更通用的計算方法中使用計算公式的注意事項，包括檢查與計算方法中用到的其他關系式的一致性以及所采用的計算方案。例如，在火羽流和頂棚射流相連接的區域內，區域模型計算中，使用火羽流計算公式得到的結果可能與使用頂棚射流計算公式得到的結果不同，從而導致錯誤。

7 計算公式的輸入參數

7.1 應明確識別計算公式的輸入參數，如熱釋放速率或幾何尺寸。

7.2 應識別或明確提供輸入參數的數據來源。

7.3 應按GB/T 31593.1的規定列出輸入參數的有效范圍。

8 計算公式的適用范圍

8.1 應通過一組或多組測量數據確定公式的適用范圍，這些數據應通過文件化的程序或標準（參見GB/T 6379）進行評估并達到一定的質量水平（如重復性、再現性）。

8.2 應按照計算方法的評估、驗證和確認原則，通過與8.1測量數據的比對確定計算公式的適用范圍。

8.3 計算公式應用于第4章給出的具體場景時，應明確識別其限定條件造成的潛在誤差（如假設火源為點狀火源）。

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