题目：动力舱/火区火灾蔓延的数值仿真研究

直升机动力舱内装有发动机及相关附件，对直升机的生存及各种任务的完成起着至关重要的作用。动力舱内的电子设备、泄露燃油和高温热壁的存在，造成了火灾荷载与高温热源的共存，使得动力舱成为最有可能诱发火灾的场所。动力舱作为直升机的重要火区之一，一旦发生火灾，将严重威胁直升机的安全。针对某型直升机动力舱，采用大涡模拟（LES）技术，利用FDS软件，建立了动力舱/火区火灾物理模型，选择油池火为研究对象，进行火灾场景设计，研究了动力舱火灾从点燃到燃烧旺盛再到燃烧衰减整个火灾发展过程。通过在动力舱底部距离后防火墙1/4处、1/2处和3/4处分别设置火源，数值模拟了动力舱无通风和通风情况下不同位置火源引发的动力舱火灾场，分析了不同位置火源对舱内烟气蔓延、火灾热释放速率、速度场以及温度场的影响，在此基础上获得了动力舱内火灾蔓延的规律，并提出了相应的防范措施。在动力舱/火区火灾场研究的基础上，针对某型直升机动力舱灭火系统，建立灭火系统的物理模型，提出了考虑不同灭火剂喷射质量流量、喷射时间以及进气口气流流速的3类共12种灭火方案，研究了火灾发生6s并采取灭火措施后舱内灭火剂扩散情况。通过在舱内设置4个监测点，考察了火源位于动力舱底部距离后防火墙1/4处时各方案动力舱内灭火剂浓度随时间的变化情况，对比分析了无通风和通风情况下的数值模拟结果。研究结果为动力舱灭火系统的优化设计提供了参考。本文系统地提出了直升机动力舱/火区火灾场的数值仿真方法，研究结果可为直升机动力舱及其灭火系统的设计和优化、灭火剂用量的计算提供科学依据，对降低动力舱灭火系统的设计质量、指导试验、缩短研制周期、节省研制费用具有重要意义。本文的研究结果对指导在研型号直升机动力舱灭火系统的设计具有重要的工程应用价值。