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基于FDS的姜源岭隧道火灾通风三维数值模拟
| 论文题名： | 基于FDS的姜源岭隧道火灾通风三维数值模拟 |
| 关键词： | 公路隧道;火灾事故;通风系统;数值模拟;烟气场;扩散规律 |
| 摘要： | 当前，公路隧道火灾事故发生概率呈现越来越大的趋势，影响范围和发生次数不断增长，已发展成为隧道安全稳定运营的主要问题。国内外许多知名学者对隧道火灾相继进行了研究，主要研究方向汇总如下:隧道火灾烟雾的发展变化、各个断面能见度的变化、压力场的变化、速度场的变化、临界风速的模拟确定研究、隧道安全等级划定及其标准以及火灾通风系统的确定。 火灾时，由于条件受限，隧道内各种场量不易直接获取，有的软件也只能获取部分参数的变化，如能见度的云图、烟雾场的发展变化，火源火势大小的变化发展，如何研究确定一套行之有效的数据获取方法是摆在研究人员面前的一个难题。 本文依托通平高速一标、五标、六标共六座隧道，选取了全线最长、事故可能发生次数最多的姜源岭隧道为研究主体，运用火灾动力学软件FDS进行仿真模拟。研究结果比对同类型其他隧道消防设计成果。 在充分调研姜源岭隧道建设和运营的基本资料的前提下，针对具体火灾工况，尤其是典型工况(20MW)在自然条件条件以及机械通风两种情况下进行软件模拟分析，汇总火灾现场内一些参数的变化，具体有温度场、CO浓度场、速度场、烟雾浓度场等场量。 本文对典型工况(20MW)情况下实体隧道进行模拟分析后显示，在临界风速下，进行机械通风，能够大幅度降低隧道内的温度，尤其是隧道拱顶的温度，降低了火灾事故拱顶的毁坏程度，并为人员和车辆的安全疏散创作了有利条件。 由于隧道火灾烟气主要影响人员车辆疏散的是CO浓度，热流的巨大热量，烟雾导致能见度的骤降等等。本文重点针对典型工况下的隧道火灾烟气场扩散规律进行研究，并详细分为烟雾场以及CO浓度场，并对其在隧道内的纵、横向分布规律进行研究。仿真模拟结果显示，在临界通风风速作用下，隧道内的CO浓度能够有效降低，隧道内的温度也能大幅度降低。 |
| 作者： | 朱家鹏 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张军;马季军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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