集中排煙公路隧道火災(zāi)煙氣層吸穿現(xiàn)象研究.pdf

1、隧道內(nèi)的通風(fēng)排煙系統(tǒng)在控制煙氣蔓延、減輕高溫火焰對(duì)隧道結(jié)構(gòu)及人員傷亡方面具有重要作用。本文通過(guò)模型試驗(yàn)、理論分析及數(shù)值模擬的方法旨在對(duì)集中排煙公路隧道內(nèi)火災(zāi)煙氣層吸穿特性進(jìn)行研究，以期為隧道排煙系統(tǒng)中風(fēng)機(jī)風(fēng)量的設(shè)計(jì)提供理論支撐。其主要研究工作及獲得的成果如下:
　　為揭示集中排煙公路隧道內(nèi)火災(zāi)煙氣層吸穿演化過(guò)程，通過(guò)縮尺寸模型試驗(yàn)，研究不同機(jī)械排煙量對(duì)煙氣層吸穿的影響，分析了集中排煙公路隧道內(nèi)不同機(jī)械排煙量下排煙口下方煙氣層溫度、

2、厚度等的變化規(guī)律，并借此將煙氣層吸穿過(guò)程分為三個(gè)階段:未吸穿區(qū)、過(guò)渡區(qū)、完全吸穿區(qū);結(jié)合臨界弗洛德數(shù)對(duì)比分析了兩種臨界排煙速率之間的差異，結(jié)果表明集中排煙模式下煙氣層被吸穿時(shí)的排煙速率大于由Morgan提出的臨界弗洛德數(shù)取1.5時(shí)計(jì)算得到的臨界排煙速率，通過(guò)試驗(yàn)分析得到了公路隧道集中排煙模式下煙氣層發(fā)生吸穿的臨界弗洛德數(shù)Fc(the critical froude number)分別為1.2和1.8。
　　為合理設(shè)計(jì)公路隧道排煙系

3、統(tǒng)的排煙量，采用縮尺寸模型試驗(yàn)的方法，研究臨界排煙速率對(duì)公路隧道集中排煙系統(tǒng)排煙效率的影響。通過(guò)測(cè)量5種火源功率、不同機(jī)械排煙量條件下排煙口下方煙氣層溫度、厚度，得到不同火源功率下發(fā)生吸穿時(shí)的臨界排煙速率試驗(yàn)值，將試驗(yàn)值與Heselden模型、TM19-1995模型計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比，分析這兩種火災(zāi)場(chǎng)景下臨界排煙速率計(jì)算模型的差異性，并在TM19-1995模型的基礎(chǔ)上，引入修正系數(shù)，得到了修正后隨無(wú)量綱火源功率變化的集中排煙公路隧道臨界排煙