隧道中移動火源火災(zāi)特性及煙氣流動研究.pdf

1、我國是目前世界上擁有最長里程和最大規(guī)模交通隧道的國家。但是隨著隧道數(shù)量的不斷發(fā)展，行車速度的不斷提高以及行車密度的逐漸增加，隧道事故的發(fā)生頻率和數(shù)量也不斷增多。在各類隧道事故當(dāng)中，尤以隧道火災(zāi)的危害最大，造成物資損害和人員傷亡也最為嚴重。盡管由于車輛起火或交通事故引發(fā)的隧道火災(zāi)的頻率很小，約為2次/億車公里，即1000m長的隧道每4～7年就會發(fā)生一次火災(zāi)。但是由于交通隧道的封閉性，當(dāng)隧道發(fā)生火災(zāi)時，散熱和排煙條件不佳，致使隧道產(chǎn)生溫度及

2、濃度都極高的有毒煙氣，阻礙人員疏散，經(jīng)常造成群死群傷的后果。因此本文針對移動火源在隧道中行駛的溫度場、火焰形態(tài)以及煙氣流動等火災(zāi)特征進行研究，為今后隧道災(zāi)后救援提供一定的指導(dǎo)意義。
　　天津商業(yè)大學(xué)根據(jù)流體力學(xué)相似原理建立了港珠澳海底隧道的1:4相似模型，本文利用此相似模型，通過調(diào)節(jié)不同頻率的射流風(fēng)機轉(zhuǎn)速對整個隧道內(nèi)的流場分布及規(guī)律進行了總結(jié)，將隧道中流場分為射流段和穩(wěn)定段。
　　通過對隧道風(fēng)場分布的實驗，建立了不同風(fēng)速的風(fēng)

3、洞實驗工況。利用相對運動原理，研究了不同風(fēng)速下風(fēng)洞實驗?zāi)M移動火源的火災(zāi)特征以及煙氣流動規(guī)律。根據(jù)風(fēng)洞實驗結(jié)果，分析了火焰高度、火焰傾角、熱釋放速率、溫度場、以及煙氣流動規(guī)律。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，風(fēng)速越大火焰高度越低，對火焰上方拱頂?shù)闹苯記_燒作用越小，對隧道中下部熱作用越大。
　　利用FDS火災(zāi)動力學(xué)數(shù)值模擬軟件對風(fēng)洞實驗以及移動火源實驗進行了數(shù)值模擬，主要研究不同工況下隧道內(nèi)部溫度場、速度場以及煙氣流動規(guī)律，并與實驗結(jié)果進行對比分析。結(jié)果