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对存在坡度和中间风井的地铁区间隧道火灾时烟气特性的研究
| 论文题名： | 对存在坡度和中间风井的地铁区间隧道火灾时烟气特性的研究 |
| 关键词： | 地铁区间隧道;火灾事故;烟气特性;坡度;中间风井 |
| 摘要： | 地下地铁区间隧道为狭长且封闭的空间，一般只有隧道两端与外界联通。如果地铁列车在行驶过程中着火且无法行驶到下一站，那么人员必须进行就地疏散。但是由于隧道内受限的空间，火灾高温烟气将沿着隧道快速蔓延，对人员的安全逃离及隧道安全产生重要影响。纵向通风是目前地铁区间隧道最常用的通风形式，虽然目前针对地铁隧道火灾的研究较多，但是针对存在坡度和中间风井的地铁区间隧道火灾时烟气特性的研究较少。然而，实际的地铁隧道往往是存在坡度的，且坡度的存在会对隧道内的烟气蔓延、温度分布以及 CO浓度分布产生重要的影响。如果地铁区间隧道较长，为了防止列车出现追踪，就必须设置中间风井以保证隧道内的正常通风及火灾烟气的有效排除和人员的安全逃离。因此本文将针对纵向通风情况下，存在不同的坡度以及存在中间风井时，隧道内的烟气蔓延特性、温度分布规律和CO浓度分布特点进行详细的研究。 本文采用1:10的缩尺模型实验对模拟结果进行验证性研究。通过水平隧道自然通风和临界风速下隧道顶棚温度分布和人眼特征高度处温度进行对比分析，得出全尺寸模拟研究结果的真实可靠性。然后对自然通风和纵向通风下，水平隧道、不同坡度隧道以及存在中间风井时不同坡度隧道的烟气流动特点以及温度和 CO浓度分布规律进行数值模拟研究。研究结果表明： （1）对于不存在中间风井的地铁区间隧道自然通风时，随着坡度的增加，烟气回流现象越来越明显，温度和CO浓度分布在坡度为1％时与水平隧道相似，坡度增加到2％时开始以火源中心为中点呈明显的一侧性分布。 （2）对于不存在中间风井的地铁区间隧道纵向通风时，得到水平隧道的临界风速大小为3.5m/s。上坡隧道坡度为1％、2％、3％时的临界风速分别为3.5 m/s、3.6 m/s和3.7 m/s。下坡隧道坡度为1％、2％、3％时的临界风速分别为3.3 m/s、3.2 m/s和2.9 m/s。 （3）对于不存在中间风井的地铁区间隧道临界风速下上坡隧道人眼特征高度处温度呈“U”型分布，下坡隧道人眼特征高度处温度呈“n”型分布。存在中间风井时，临界风速下顶棚温度呈“双峰”型分布，而临界风速下人眼特征高度处的温度分布是呈“3峰”型的，CO浓度随着模拟时间的增加，沿隧道趋于水平一致分布。 |
| 作者： | 马丽 |
| 专业： | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 导师： | 朱常琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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