水電站地下主變洞火災(zāi)煙氣流動及機械排煙模式研究.pdf

1、目前我國水電資源開發(fā)建設(shè)進入了快速發(fā)展的時期,水電站地下洞室及主要作業(yè)場所的火災(zāi)安全問題也就顯得尤為重要。主變洞屬于水電站地下洞室群中火災(zāi)危險性較高的區(qū)域,因此,研究主變洞火災(zāi)的煙氣流動特性及其煙氣控制模式具有重要意義。
　　火災(zāi)煙氣流動是一種復(fù)雜的浮力驅(qū)動流,由于水電站地下主變洞的特殊性,其煙氣流動相比于一般建筑火災(zāi)的煙氣流動更為特殊。本文通過FDS數(shù)值模擬、1:12比例模型試驗和1:50比例模型的2DPIV激光粒子試驗的方法,

2、對水電站地下主變室發(fā)生火災(zāi)時主變室內(nèi)的機械排煙效果、著火主變室溢出煙氣在搬運道內(nèi)的煙氣蔓延特性和搬運道內(nèi)溢流煙氣控制、以及主變室和搬運道煙羽流區(qū)的流動特征等進行了研究。論文的主要工作包括:
　　(1)采用1:12模型試驗和FDS數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對水電站地下主變室火災(zāi)時主變室的機械排煙效率進行了研究。討論了主變室內(nèi)煙氣層高度的變化、煙氣溫度的分布、補風口位置對排煙效率的影響以及主變室內(nèi)CO濃度的變化。結(jié)果表明主變室內(nèi)煙氣層平均

3、溫度隨火源強度的增大而升高。補風口位置對于機械排煙效率的影響較小,為了不影響主變室防火卷簾的安裝,補風口宜設(shè)置在主變室上部。機械排煙量越大,CO濃度降低越快。在火災(zāi)發(fā)生后40min左右工作人員即可進入主變室進行火災(zāi)后的維修工作。
　　(2)火災(zāi)發(fā)生在主變室內(nèi),存在有一個煙氣溢流過程,且屬于墻壁附著溢流。探討了極限情況——無排煙工況下(機械排煙故障工況)水電站地下主變室火災(zāi)產(chǎn)生的溢流煙氣在搬運道內(nèi)的蔓延情況以及不同火源強度下搬運道內(nèi)

4、溢流煙氣的流動特點,結(jié)果表明搬運道內(nèi)溢流煙氣溫度衰減呈現(xiàn)指數(shù)分布。
　　(3)研究了不同機械排煙量下主變室火災(zāi)產(chǎn)生的溢流煙氣在搬運道內(nèi)的排煙過程。結(jié)果表明按照《水力發(fā)電廠廠房采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)程》(修編稿)中規(guī)定的機械排煙量進行搬運道機械排煙時,搬運道內(nèi)的機械排煙系統(tǒng)可以將主變室溢出的煙氣控制在一定的高度,且從搬運道內(nèi)煙氣溫度、可見度等方面,都滿足人員安全逃生的要求,為水電站地下洞室機械排煙的設(shè)計及規(guī)范的修訂提供了理論依據(jù)。