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原文传递地铁列车运动体火灾特性研究

论文题名：	地铁列车运动体火灾特性研究
关键词：	地铁列车火灾;运动火源;列车速度;烟气特性;动网格;数值模拟
摘要：	随着社会、经济的发展和城市建设的加快,地铁成为北京市最重要的交通工具之一,得到高速发展。同时,地铁火灾安全问题成为人们的关注焦点。对于地铁列车着火后继续在区间隧道内行驶的情况,地铁设计规范未明确列车在隧道内的安全运行速度及通风排烟系统的运行模式。因此,关于地铁列车运动体火源特性的研究,对促进着火列车在隧道内的安全行驶速度研究具有重要的科学意义和现实意义。　　现在,对于地铁系统火灾工况的研究方法主要有全尺寸试验、模型实验和数值模拟三个方面。全尺寸试验和模型实验都需耗费大量的人力物力,而且工况十分有限。因此计算机数值模拟成为了研究地铁火灾的一种重要手段。目前,计算流体力学模拟技术CFD已经被广泛应用于地铁消防排烟系统的设计和地铁火灾救灾系统的设计中,取得了良好的效果。　　本文结合北京市自然科学基金资助项目“地铁列车在隧道内着火后继续行驶的火灾安全控制研究”的研究内容,以北京地铁2号线积水潭-鼓楼大街区间隧道为研究对象,主要通过数值模拟的研究方法对地铁列车运动体火灾特性开展研究。本文首先利用CFD软件STAR-CD对模型实验进行数值模拟,通过与实验结果的对比,验证了本文所建立的火灾模型的准确性和适用性。在此基础上,进一步利用STAR-CD的动网格功能,分别对缩尺及原型地铁列车运动体火灾的多种工况进行模拟,建立列车行驶速度与火灾烟气流动特性和温度分布特性的关系。结果表明:随着列车行驶速度的增大,隧道内烟气的最高温度逐渐降低,但烟气的蔓延范围逐渐增大；当列车行驶速度为40km/h时,火源上方及下游烟气温度处于较低水平,同时烟气的扩散速度最小。最后通过对模型实验和数值模拟结果的分析,认为着火列车在隧道内的合理的行驶速度应为40km/h。
作者：	李湘蕾
专业：	流体力学
导师：	毛军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文