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狭长隧道施工中火灾事故风险防范的数值模拟
| 论文题名： | 狭长隧道施工中火灾事故风险防范的数值模拟 |
| 关键词： | 施工隧道;数值模拟;FDS程序;火灾事故;风险防范 |
| 摘要： | 在隧道施工过程中,工作人员长期处在一种封闭环境中工作,容易疲劳和压抑。施工过程中的空气一般靠通至施工位置的风管供应,在狭长隧道洞内空气流动较差,较容易集聚二氧化碳等气体,容易使人犯晕、疲劳,这些因素造成的操作失误或者是人员的一些违纪吸烟等行为,都可能引起火灾的发生。而在隧道施工现场,由于盾构机等设备长期运转,控制设备等的长时间散热不足,也有可能会引起火灾。对施工隧道可能的火灾进行预先研究,可以为隧道防灾设施的设置及人员的逃生等提供安全经济的科学依据,避免在施工过程中的人员和经济损失。本文以上海市青草沙原水工程输水隧道为原型,将数值仿真技术应用于的狭长隧道的施工过程,针对隧道施工中不同位置可能的火灾事故进行数值模拟,根据起火原因不同,选用不同的热释放率,研究了在不同情况下烟气和温度场分布情况,对可能的火灾事故进行预先研究,得到了狭长施工隧道中发生火灾烟气和温度的扩散规律,确定影响火灾中烟气和温度变化和蔓延的主要因素。使用超级计算机曙光5000A在Linux系统下的启动FDS程序,调用MPICH进程,利用计算机并行运算技术解决了狭长施工隧道数值模型网格数量多,运算量大的难点,将大型数值并行运算与实际工程相结合,得到了狭长隧道施工中火灾烟气和温度的规律。最后,利用计算机仿真技术,模拟了盾构机水幕喷淋,验证了盾构机水幕在火灾风险防范中的积极作用,进而分析了水幕效果的主要影响因素,同时针对原有水幕的不足,对水幕进行了优化和改进设计。 |
| 作者： | 刘涛 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 杨培中 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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