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运用数值方法模拟地铁火灾的烟气流动
| 论文题名： | 运用数值方法模拟地铁火灾的烟气流动 |
| 关键词： | 地铁火灾;侧式地铁站台;烟气流动;送风模式;计算流体力学 |
| 摘要： | 地铁作为现代化城市交通运输设施的重要组成部分，在日常生活中，正扮演着越来越重要的角色。地铁给市民的出行带来了便利，但地铁一旦发生火灾，所带来的伤亡惨案是触目惊心的。近几年来，地铁快速发展的同时,地铁火灾的特点也比常规建筑火灾更加复杂。此外，恐怖袭击的频发，也使得世界上许多拥有地铁的国家不得不对地铁火灾十分重视。 鉴于此，本文通过计算流体力学的数值模拟方法，针对火源在车厢内和火源在站台的乘客候车区的两种火源位置情况，在车厢中间或站台中间等设置切面，以一般成人鼻腔高度的1.6m为测试高度，沿着乘客从车厢进行疏散的路线，在车厢端部、屏蔽门、站台中间和楼梯口等位置设置温度、CO2浓度和烟黑浓度测试点，得到并分析烟气流动分布图、温度场、能见度和速度场。将测得数据进行相互比较并参照相关规范，进而判定烟气控制效果的优劣,给地铁火灾安全的防范提供参考依据和人员疏散的最优方案。主要的研究工作与成果如下： 1.当地铁车厢发生火灾并停靠在站台的情形，比较地铁站台顶部采取送风模式和排烟模式的烟气控制效果。结果表明：排烟模式下烟气控制效果更好，更有利于人员疏散。此外，还分析了排烟模式下不同热释放速率与屏蔽门处烟气温度的关系，针对烟气控制和人员疏散提出了有效的建议。 2.当火源在站台靠近屏蔽门的乘客候车区且列车停靠在侧式地铁站台的情形，比较地铁站台顶部采取送风模式和排烟模式的烟气控制效果。结果表明：火灾初期，排烟模下车厢内的烟气控制效果更好；火灾后期，送风模式下楼梯口处的烟气控制效果好。因此，火灾初期宜采取排烟模式，待列车驶离站台，宜关闭排烟模式并启动送风模式，使得烟气尽量被隧道排烟装置排出。 3.当地铁车厢发生火灾并停靠在站台的情形，在相邻两节车厢连接处加设挡烟垂壁，比较挡烟垂壁对车厢内烟气流动情况影响。还分析了不同热释放速率与有挡烟垂壁一侧车厢端部温度的关系，以及比较了有挡烟垂壁一侧车厢的不同高度的温度，结果表明：挡烟垂壁能有效抑制烟气流动。此外，火源热释放速率越小，挡烟垂壁的抑制作用明显。离挡烟垂壁越远，烟气抑制效果越好。 |
| 作者： | 曾涛 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 龚剑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌航空大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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