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纵向通风公路隧道的火灾通风模拟研究
| 论文题名： | 纵向通风公路隧道的火灾通风模拟研究 |
| 关键词： | 公路隧道;纵向通风;消防系统;计算流体力学;三维数值模拟 |
| 摘要： | 近年来,中国的交通事业迅猛发展,公路隧道数量也日益增长。隧道由于其狭小又相对封闭的特殊性,使得其内部发生火灾的几率增大,且一旦发生火灾,扑救困难,损失极大。为了降低隧道火灾发生几率,必须采取必要的交通措施和完善的消防系统设计;当发生火灾时,必须采取行之有效的通风排烟和疏散措施,尽量降低火灾损失。通风在人员逃生阶段和消防灭火排烟阶段有着非常重要的作用。在火灾初期,通风可以起到控制烟气的扩散方向和范围、给被困人员的逃生提供一条清洁通道的作用。 本文将隧道内的气流看成是理想流体的一维恒定流动,采用计算流体力学(CFD)方法,对隧道发生火灾后不同火灾规模下的烟气控制进行了三维数值模拟,揭示了烟气在不同风速下的扩散规律;分析了不同火灾规模下采用纵向通风排烟时的临界风速,并对设临界风速和不设临界风速下的隧道内烟气分布和温度分布进行了分析对比。 通过分析得出,3MW火灾规模下,发生火灾时的临界风速为2.9m/s,20MW火灾规模下发生火灾时的临界风速为3.6m/s。当采用纵向通风排烟时,可以抑止烟气向上游的回流扩散,上游人员可以获得较好的疏散,而下游则需要争取尽快的疏导交通,以减少烟气扩散对下游的疏散的影响。在发生火灾较短的时间内,下游纵向温度分布规律为:高温偏离火源点,向下游有一定的偏移,随着远离火源点,火区温度逐渐降低,但降低的温度梯度不大。针对无临界通风情况下温度分布规律,当火灾发生时,火源点上方最高温度出现在3m高度到4m高度之间,当设置了临界通风时,在短时间内温度最高的位置是出现在2m~3m的高度。 本文的研究成果进一步丰富了对公路隧道通风的研究,为实际工程的设计提供了有价值的参考。 |
| 作者： | 徐薇 |
| 专业： | 市政工程 |
| 导师： | 谢水波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南华大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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