摘要: |
随着城市地铁的大规模建设,地铁火灾成为研究人员越来越关心的课题。地铁不同于地上建筑,也有别于一般的地下建筑。地铁一旦发生火灾,会造成巨大的人员伤亡和财产损失。本文对地铁车站发生火灾时烟气的扩散与温度场的分布特性及通风排烟效果进行了预测和分析。研究有助于危急时刻人员逃生和火情控制,对于进行北京地铁防火改造设计及制定火灾应急预案有一定的参考价值。
本论文首先对国内外地铁火灾案例及特性进行了分析,以及对火灾烟气流动扩散的数值模拟软件,尤其是本论文所采用的PHOENICS及其特点进行了归纳介绍。然后,通过针对北京一、环线典型地铁车站及区间的CFD模拟及实验验证,提出了定义数值模拟边界条件的“连体模型”。在此基础上,地铁火灾发生时各种工况下的温度场和气流场进行了CFD仿真模拟。得出了夏季的计算结果来设计和分析烟气控制方案是偏安全的。分析了火灾发生的位置及火源功率大小对地铁车站温度场和烟气分布的影响。还对西站厅火灾时烟气的扩散情况进行了CFD仿真模拟。并且研究了站台是否设置挡烟垂壁和安全门对火灾时温度场和烟气扩散的影响。
利用模型实验与CFD模拟的结果分析比较,对CFD方法研究火灾的可靠性和适用性进行了进一步的验证。
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