烟气层有关参数计算

三、烟气层有关参数计算

烟气层高度对人员疏散是一个重要的影响因素，人员在到达安全位置之前，应尽量保证疏散过程中不会在建筑烟气中穿过。

封闭空间的烟气填充过程：直到烟气层界面下移到垂直开口的上边缘为止，烟气始终在封闭空间的上部累积，如图5-4-7所示。由于热膨胀，过量的空气被挤出封闭空间。当烟气层降低到开口上界面以下位置时，随着新鲜空气的进入，烟会流出封闭空间。

图5-4-7 在烟气充填过程中的质量守恒

1—由于热膨胀而过量的空气 2—底部面积

热释放速率的计算式为

当n=0时，表示稳定燃烧的火；n=2时，表示正在增大的火，与时间成平方关系。

火源上方高度为z处的火羽流质量流速计算式为

某时刻下的烟气层界面位置（烟气层高度）的计算式为

为了计算烟气层界面位置，必须设定烟密度。在实际应用中，对封闭大空间初期的烟气充填过程取ρ_s=1.0会得到较为保守的结果。在随后的烟气充填过程中，热膨胀现象非常明显。在这种情况下，下列公式适用于t²型火，即。

式中 z——烟层界面高度（m）；

A——封闭空间的地面面积（m²）；

H——封闭空间的高度（m）；

t——火源燃烧时间（s）；

χ——火源热释放速率中热辐射所占的比例；

λ——烟气在封闭空间内充填过程中的热吸收系数（kg/m³）；

α——火源增长速率（kW/s²）；

ρ_s——烟密度（kg/m³）。