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隧道中移动火源火灾特性及烟气流动研究
| 论文题名： | 隧道中移动火源火灾特性及烟气流动研究 |
| 关键词： | 隧道事故;移动火源;火灾特性;烟气流动;灭火救援 |
| 摘要： | 我国是目前世界上拥有最长里程和最大规模交通隧道的国家。但是随着隧道数量的不断发展，行车速度的不断提高以及行车密度的逐渐增加，隧道事故的发生频率和数量也不断增多。在各类隧道事故当中，尤以隧道火灾的危害最大，造成物资损害和人员伤亡也最为严重。尽管由于车辆起火或交通事故引发的隧道火灾的频率很小，约为2次/亿车公里，即1000m长的隧道每4～7年就会发生一次火灾。但是由于交通隧道的封闭性，当隧道发生火灾时，散热和排烟条件不佳，致使隧道产生温度及浓度都极高的有毒烟气，阻碍人员疏散，经常造成群死群伤的后果。因此本文针对移动火源在隧道中行驶的温度场、火焰形态以及烟气流动等火灾特征进行研究，为今后隧道灾后救援提供一定的指导意义。 天津商业大学根据流体力学相似原理建立了港珠澳海底隧道的1:4相似模型，本文利用此相似模型，通过调节不同频率的射流风机转速对整个隧道内的流场分布及规律进行了总结，将隧道中流场分为射流段和稳定段。 通过对隧道风场分布的实验，建立了不同风速的风洞实验工况。利用相对运动原理，研究了不同风速下风洞实验模拟移动火源的火灾特征以及烟气流动规律。根据风洞实验结果，分析了火焰高度、火焰倾角、热释放速率、温度场、以及烟气流动规律。结果发现，风速越大火焰高度越低，对火焰上方拱顶的直接冲烧作用越小，对隧道中下部热作用越大。 利用FDS火灾动力学数值模拟软件对风洞实验以及移动火源实验进行了数值模拟，主要研究不同工况下隧道内部温度场、速度场以及烟气流动规律，并与实验结果进行对比分析。结果发现，利用相对运动模拟车辆携火移动与真实车辆携火移动基本相似，在一定范围内可以用相对运动原理模拟火源移动，为隧道中发生移动火灾时人员疏散和灭火救援提供一定的理论依据。 |
| 作者： | 赵利宏 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 刘万福 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津商业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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