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广州地铁区间隧道火灾烟气流动及通风方式的研究
| 论文题名： | 广州地铁区间隧道火灾烟气流动及通风方式的研究 |
| 关键词： | 地铁区间隧道;运行工况;隧道阻塞;隧道火灾;烟气流动;通风方式 |
| 摘要： | 本文分别选取广州地铁二号线的某个一般长度区间隧道和三号线的某个长隧道作为典型，研究二种不同长度的隧道内，当列车正常运行时，隧道内的压力分布和列车产生的活塞风风速；当列车阻塞在隧道内，四种不同的送风风速下，利用PHOENICS模拟列车周围的热气流的温度和速度分布云图，确定最佳的送风速度以保证列车空调器正常工作；当列车在隧道内发生火灾时，介绍了隧道火灾烟气流动的特点，利用PHOENICS模拟软件分别模拟了五种不同的火灾情形下烟气的温度和浓度分布云图，根据模拟的结果提出相应的通风措施和人员疏散方案。最后，根据相似原理搭设缩小比例的模型隧道实验，以实验图片与数值模拟图片的对照分析来验证PHOENICS数值模拟结果的正确性。 研究表明：正常运行模式下，一般长度隧道和长隧道内，列车运行产生的活塞风的风速大约是列车运行速度的40％。活塞风风速与列车速度、隧道长度、隧道断面面积、列车断面面积、阻塞比、隧道壁面粗糙度、列车表面粗糙度等因素有关。当列车在长区间(长度大于2km)隧道内高速(速度大于100km/h)运行时，某些特殊区域(如中间风井处、隧道变断面处)的压力变化率将会超标。在此处风压急剧变化，引起乘客的耳朵有刺痛感。 阻塞运行模式下，列车阻塞在隧道内，列车和乘客大量向隧道内的散热导致列车空调冷凝器的进气温度升高，影响其正常工作。所以，本文采取的措施是：从车站二端向隧道纵向机械通风，降低冷凝器的进气温度，保证其正常工作。选用四种送风风速，利用CFD数值模拟软件模拟一般长度隧道和长隧道内的温度分布和速度分布，结果表明：在保证列车的空调器正常工作前提下，8m/s是最经济合理的送风风速。 火灾运行模式，采用10MW的火灾释热功率为计算标准，介绍了隧道火灾烟气流动的特点。在送风风速一定的条件下，利用PHOENICS模拟软件分别模拟了五种不同的火灾情形下，一般长度隧道和长隧道内烟气的温度和浓度分布，并提出相应的通风措施和人员疏散方案。 最后，根据相似原理搭设缩小比例的隧道模型，来验证火灾工况下PHOENICS数值模拟的正确性。实验结果表明：试验图片与数值模拟图片的对照的一致性很好，从而确认数值模拟结果的可靠性和正确性。 本文主要采用理论计算、数值模拟、相似模型实验三种研究方法。 |
| 作者： | 赵成军 |
| 专业： | 暖通空调 |
| 导师： | 周孝清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广州大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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