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纵向风下隧道火灾近火源区顶棚射流特性研究
| 论文题名： | 纵向风下隧道火灾近火源区顶棚射流特性研究 |
| 关键词： | 隧道火灾;纵向风;顶棚射流;烟气层;最高温度;衰减规律;数值模拟 |
| 摘要： | 在经济快速发展的背景下，交通运输业也得到了的迅猛发展。作为起着主导地位的公路交通隧道，在带来给山区等交通困难地区提供便捷和节约方式的同时，也带来了新的安全消防隐患。由于隧道结构上的独特性，具有密闭狭长通道和较窄的横截面积。即时隧道火灾事故总体发生比例较小，但是一旦隧道发生火灾并产生蔓延时，由于隧道火灾特性而产生的不完全燃烧释放的有毒有害高温热烟气往往造成群死群伤的重大安全事故。因此，研究隧道火灾烟气温度以及流动特性对于隧道火灾消防安全有着重大的意义。 针对国内外已有不同尺寸的现场试验所得研究结论，基于对隧道内顶结构防火保护而研究的火焰羽流及烟流上升作用在隧道顶棚位置的最高温度时Kurioka的最高烟气温度预测经验公式、胡隆华等人提出的烟气流纵向衰减规律，李立明、易亮等人提出的燃烧热阻效应，本文已有理论的分析作为基础，运用计算流体动力学(CFD)软件中的(FDS)模拟软件，对隧道火区上下游不同分布特征进行数值模拟计算，并和已有经验公式进行对比验证。采用两种火源功率、七种通风风速，新增不同火源高度条件的工况条件进行模拟计算 从已有研究将火源设置为地面火的前提下，提出当火源位置较高，火羽流燃烧直接作用于隧道顶部时的情况，并根据已有经验公式进行修正拟合，分析最高温度位置的偏移和数值上的不同、纵向通风下高温烟气层的衰减，火区火焰在纵向通风作用下燃烧往下游扰动的偏移距离。纵向火灾烟气流动衰减的影响变化，与胡隆华提出的影响影响系数K的指数变化规律进行比对分析隧道模拟所得数值与理论模型以及拟合值之间关系。结果表明:在模拟验证地面火源时，运用Kurioka及已有学者研究改进的公式模拟对比验证时，有较为符合的结果，在模拟纵向衰减系数的经验公式计算和模拟结果对照时，数值模拟所得温度较公式计算误差较大，需要重新分析参数影响，定义修正适用条件。 本文在对理论进行分析后，运用数值模拟的方法进行对比研究，对隧道火灾的热烟气流物理特性的研究，对进一步分析隧道火灾燃烧特性提供帮助。 |
| 作者： | 胡嘉伟 |
| 专业： | 安全技术及工程 |
| 导师： | 彭伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 安徽理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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