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地铁区间隧道火灾烟气流动特性研究
| 论文题名： | 地铁区间隧道火灾烟气流动特性研究 |
| 关键词： | 地铁火灾事故;烟气流动特性;隧道模型;火源热释放速率 |
| 摘要： | 随着我国经济持续高速增长，地铁已成为我国大中型城市的重要交通工具之一。同时，地铁火灾事故的频繁发生，给社会带来了灾难性的损失。地铁区间隧道火灾不完全燃烧释放出大量的高温有毒烟气，不仅会破坏隧道结构的整体稳定性，而且是导致人员死亡的最主要因素。因此，研究地铁区间隧道火灾的烟气流动特性具有重要意义。 本文在总结国内外隧道火灾烟气流动特性研究经验和成果的基础上，以重庆市科委项目“地铁隧道火灾烟气控制理论研究”（CSTC2009BB6193）和重庆市公安局科研项目“地铁火灾烟气流动与人员疏散仿真”为依托，选取重庆某地铁区间隧道作为原型，根据弗诺德模型建立了长度为15m,比例为1:10的小尺寸地铁区间隧道模型实验台(由区间隧道和排烟风道组成，区间隧道纵向断面尺寸为480mm×540mm；排烟风道断面尺寸为480mm×160mm)，并在其内开展火灾试验。同时运用数值模拟软件FDS建立地铁区间隧道原尺寸模型并对火源热释放速率对地铁区间隧道火灾烟气蔓延特性的影响进行了模拟计算。本文主要工作和研究结果如下： 1）根据弗诺德模型（Froude-numberModel）建立了由区间隧道和排烟风道组成的1:10缩尺寸地铁隧道模型；并对实验台内的温度测试系统、速度测试系统以及送风风机和排烟风机进行了调试。 2）研究了不同火源功率、不同纵向送风速度与烟气逆流长度的关系，并通过数据拟合推出烟气逆流层长度与火源功率Q和纵向送风速度u的三次方的比值的自然对数成正比的关系式（?HQL344.Ln)(?.1264）。u30 3）通过对数值模拟、小尺寸实验得出的不同火源热释放速率下的临界风速值进行幂指数拟合及理论分析提出临界风速与火源热释放速率的1/3次方成线性关系的预测公式（???vc.0769Q3/1?.0046）并提出Kennedy模型和WuY模型的临界风速理论值偏小。 本文采用数值模拟软件FDS与相似模型实验相结合的方法，对地铁区间隧道火灾烟气的流动与控制规律进行了研究，其研究成果为确保地铁安全运营和火灾烟气控制提供了初步的理论依据。 |
| 作者： | 陶刚 |
| 专业： | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 导师： | 刘方 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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