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基于CFD模拟分析的大断面公路隧道汽车火灾烟气特性研究
| 论文题名： | 基于CFD模拟分析的大断面公路隧道汽车火灾烟气特性研究 |
| 关键词： | 公路隧道;汽车火灾;烟气;CFD;数值模拟;通风措施 |
| 摘要： | 近年来世界各国重大公路隧道火灾频繁发生(例如1996年的英法海峡隧道火灾，1999年法国和意大利间的勃郎峰公路隧道火灾及奥地利托恩公路隧道火灾，2000年瑞士圣哥达公路隧道火灾等)，已经引起了世界各国的广泛关注。火灾不仅造成人员伤亡，还会导致巨大的经济损失和社会影响。 火灾所产生的烟气是隧道火灾时人员伤亡和财产损失的主要原因之一，所以控制烟气流动成为火灾时保证安全的重要措施，而临界风速又是纵向通风必须考虑的一个关键因素。 CFD(Computational Fluid Dynamics)方法已被越来越多的应用于隧道火灾模拟的研究之中。然而，目前对大断面公路隧道汽车火灾烟气特性的模拟研究还开展得较少。本文主要采用FDS软件，模拟分析大断面公路隧道汽车火灾的烟气特性，并重点对纵向通风时临界风速的特点进行了系统分析。 1、以上海长江隧道为应用实例建立CFD模型，模型直径15米，模拟长度为200米，模拟过程中还考虑了其它六种不同截面类型的隧道模型。 2、分析了不同通风风速以及不同热释放速率火灾规模条件下的烟气流动分布规律，其中20MW火灾为重点研究对象。 3、开展了其它一系列场景的数值模拟，以确定大断面公路隧道汽车火灾临界风速。在此基础上，修正了相关临界风速的计算公式。 4、尝试提出了性能化临界风速的概念，并进行了分析。 5、针对模拟结果，对大断面公路隧道发生汽车火灾时的防救措施提出了具体建议。 研究结果表明，火灾时临界风速能够有效的限制烟气回流，从而保护火灾上游人员的安全，为了更有效更经济地提高大断面公路隧道汽车火灾的防范能力，应将性能化防火设计思想与方法与纵向通风措施有机相结合。 最后，对需要进一步研究的问题也进行了讨论与展望。 |
| 作者： | 李振兴 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 韩新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学土木工程学院 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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