原文传递
长大公路隧道火灾仿真及通风控制策略研究
| 论文题名： | 长大公路隧道火灾仿真及通风控制策略研究 |
| 关键词： | 公路隧道;计算流体动力学;火灾烟气特性;通风控制策略 |
| 摘要： | 随着我国公路事业的发展，公路隧道的规模趋于长大化。与中短公路隧道相比，长大公路隧道不仅具有狭长、半封闭式结构，同时具有大量特殊的局部建筑结构，一旦发生火灾，不仅救援困难，同时极易引发二次灾害，造成更严重的后果，因此长大公路隧道防灾救灾始终作为我国高速公路安全、可持续发展研究的重点和难点。这体现了提高事故预防和紧急救援技术水平的必要性和紧迫性。 通过对现有公路隧道防灾救灾技术等相关资料的查阅,结合国内外有关隧道火灾通风控制的研究，以火灾工况下长大公路隧道通风控制为切入点，将先进、成熟的场模拟技术应用于长大公路隧道火灾工况的仿真与分析，主要从以下几个方面进行研究: 首先，针对长大公路隧道各类局部结构特征，利用计算流体动力学(CFD，Computatiional Fluid Dynamics)对不同密度流体在局部特殊结构特征的压力损失进行了数值模拟，并建立了压力损失系数函数模型，这对制定火灾工况下临界通风压力的计算具有显著的指导作用。同时，对射流风机进行了仿真分析，研究其动力特性以及对火灾发展的影响，并建立了射流风机动力长度近似模型。 其次，通过对火灾特点的分析，利用火灾最大热释放功率将长大公路隧道火灾等级划分为一级火灾、二级火灾、三级火灾和四级火灾，并分别建立了火源动态发展曲线模型及几何模型。对长大公路隧道发生火灾时无空气动力扰量的情况下速度场、压力场进行了仿真分析，研究火灾烟气特性，并建立了长大公路隧道顶棚烟雾纵向扩散速度峰值函数模型及长大公路隧道顶棚静压峰值函数模型。 最后，通过长大公路隧道通风计算理论建立了临界风速模型，由以上仿真结果计算并仿真，以火源上游不产生回流为判定，验证了模型的可靠性。并根据火源在不同地点时，结合克拉尼安全判定模型制定出相应的通风控制策略。 |
| 作者： | 李嘉麟 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 党建武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
