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原文传递隧道火灾通风三维数值模拟研究

论文题名：	隧道火灾通风三维数值模拟研究
关键词：	火源功率;通风风速;烟雾浓度场;温度场;隧道火灾;三维数值模拟;流体动力学;有限容积法
摘要：	隧道是埋置于地层内的工程建筑物,由于其空间狭长且出入口数量少,一旦发生火灾,为人员的安全逃生及应急救援带来许多问题。　　本文在查阅资料、学习相关理论知识的基础上,以两河口隧道工程为依托,基于流体动力学理论,以有限容积法为基础,建立了两河口隧道三维通风数值分析模型,运用FDS软件对其进行数值分析。研究了隧道在不同火源功率及不同通风条件下的流场、烟雾浓度及温度场的变化规律。　　数值模拟计算结果表明,隧道内的流场是在通风风速和烟流共同作用的结果,火源功率越大,产生的烟流越大,烟流以火源为中心向两侧迅速扩散;在火源上游侧,通风风速与烟流方向相反,通风风速抑制烟流运行,烟流波及范围内,上游侧受二者这综合作用,烟流运行范围外,只受通风风速影响;火源下游侧,通风风速与烟流方向相同,在二者的综合作用下,在通风风速值上下波动。　　隧道发生火灾时,隧道内的烟雾浓度场与温度场变化规律相似。火源功率越大,烟雾浓度越高,温度越高。在相同的火源功率下,通风能有效地抑制上游烟雾的扩散、烟雾浓度、温度的波及范围及温度值,加速了下游侧烟雾的蔓延及温度的扩散;通风风速越大,越有利于降低烟雾浓度及温度值。通风作用将导致近火源部位烟雾和温度的堆积,且风力越大,堆积范围越大;烟雾扩散时,会发生水跃现象,使近火源段的烟雾浓度和温度值呈波状变化,且风速越大,水跃长度越长。　　通过隧道的三场分析,对以后进一步开展隧道火灾与通风方面的研究具有重要的参考价值。
作者：	刘婷
专业：	水工结构工程
导师：	柴军瑞;许增光
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西安理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文