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隧道火灾侧向排烟控制效果及通风网络解算研究
| 论文题名： | 隧道火灾侧向排烟控制效果及通风网络解算研究 |
| 关键词： | 侧向集中排烟模式;排烟量;通风网络;隧道火灾 |
| 摘要： | 港珠澳海底隧道在我国尚属首次采用设置侧边排烟道的集中排烟系统，且其建成后将成为世界上最长的公路沉管隧道，具有沿线长、埋深大、交通流量大等特点，火灾事故发生的可能性及破坏性均较大。为此，本文综合运用理论分析、数值模拟技术、以及网络通风理论，研究设置侧边排烟道的集中排烟系统中火灾烟气蔓延规律及烟气控制效果，进而优化确定火灾工况下的通风排烟技术参数，实现侧边排烟道的集中排烟系统的安全节能运行。对此，本文的主要内容为: (1)结合国内外对公路隧道火源功率开展的试验研究及港珠澳海底隧道工程实际情况，确定可能的最大火灾规模。在采用羽流模型计算出理论排烟量的基础上，通过对不同排烟量下隧道内的速度场、温度场和组分浓度场的模拟分析，获得了基于多因素判据的合理排烟量。 (2)在确定合理排烟量的基础上，根据隧道内温度分布、烟气控制范围、行车道2m高处能见度、排烟效率、排烟系统流速等指标，研究火灾发生于不同行车道时烟气的控制效果;同时分析不同坡度段发生火灾时的烟气控制特点。 (3)基于燃烧学及流体力学理论分析火灾工况下隧道内风流的受力状态，给出港珠澳海底隧道内风流受力计算模型。为网络分析火灾时港珠澳海底隧道内风流状态提供了基础资料。 (4)运用网络通风理论将港珠澳海底隧道通风排烟系统抽象为通风网络图，采用基于斯考德—恒斯雷（Scott-Hinsley法）迭代法编写了隧道火灾通风解算程序，并采用该程序对港珠澳海底隧道火灾通风排烟进行了网络分析，获得了不同排烟方式下隧道内风流状态，得到了射流风机布置数量，实现了轴流风机的优化选型，为隧道火灾预案的制定提供了技术依据。 本文的研究成果可为公路隧道侧向排烟合理烟控方案的选取，以及实现隧道安全节能运营提供有价值的技术支持。 |
| 作者： | 王闪 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 徐志胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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