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山岭公路隧道横向双火源火灾燃烧特性研究
| 论文题名： | 山岭公路隧道横向双火源火灾燃烧特性研究 |
| 关键词： | 隧道火灾;火焰融合;顶棚温度;烟气逆流 |
| 摘要： | 隧道火灾产生携带有大量有毒物质的高温烟气是致使人死亡的根本性原因，而任由其发展与蔓延更会造成隧道内堆积车辆与结构设施的严重损毁，尤其是出现多点火源同时燃烧而引发的火焰融合、火旋风等特殊现象将导致火灾规模进一步提升，消防救援的难度又进一步加大。因此，本文通过开展1：10缩尺寸马蹄形隧道横向双火源火灾试验，并自主设计了自然通风与纵向通风两类火灾场景，对双火源间的火焰融合行为、顶棚烟气温度特性和烟气逆流现象展开了系统性研究分析，旨在为山岭公路隧道火灾的应急救援与安全防治提供一定的理论依据和技术参考。 以无水乙醇为燃料，开展了自然通风隧道内横向不同间距对称双火源火灾试验。基于视频图像采集、处理技术和统计学方法对小间距工况下的火焰融合现象进行研究分析，研究了双方形油池火在间距与尺寸改变情况下的火焰融合行为变化特征，由此建立了火焰融合概率Pm随无量纲间距变化的概率分布模型，并提出以50 作为判别火焰处于间歇融合与不融合状态的依据；另外，以横向偏置单油池火理论基础和对比试验分析作为参考依据，同时考虑了侧壁约束效应、油池火横向间距与尺寸大小等因素影响，建立了双火源火羽流沿拱顶壁面蔓延温度场预测模型，包括顶棚最高温升、纵向温升衰减以及横向温度分布三方面研究内容。 开展了纵向通风情形下隧道内横向不同间距对称双火源火灾试验。首先，提出了判别与计算烟气逆流长度的理论方法，依据单火源烟气逆流理论建立了马蹄形隧道内双火源逆流长度与临界风速预测模型，研究中考虑了油池间距、尺寸以及隧道截面属性参数的影响；其次，基于单火源顶棚最高温升模型理论和等效双火源研究方法，拟合得到双火源条件下最高温升预测模型；最后，对单火源顶棚纵向温升双指数函数模型系数和有效高度进行修正，提出了双火源顶棚温升纵向衰减预测模型。 |
| 作者： | 王磊 |
| 专业： | 交通运输 |
| 导师： | 李林杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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