地鐵空間內空氣與火災煙氣流動特性的數值研究.pdf

1、本文以北京地鐵典型站臺和隧道為原型,采用三維數值方法研究了正常運行及火災條件下地鐵空間的空氣環(huán)境,并采用現(xiàn)場測試和模型實驗對部分模擬結果的可靠性進行了對比分析。論文的主要工作包括:
　　 采用瞬態(tài)數值模擬方法研究了地鐵列車運動所形成的活塞風對典型島式站臺空氣環(huán)境的影響、屏蔽門和空調系統(tǒng)與活塞效應對站臺空氣環(huán)境的綜合作用,同時在地鐵站臺進行了現(xiàn)場測試。研究結果表明列車通過會引起站臺局部區(qū)域流速超過5m/s,并有超過4℃的明顯溫升。

2、全封閉式屏蔽門能夠增大隧道內活塞風井的換氣量。半封閉式安全門能夠有效降低乘客候車區(qū)域的活塞風速,同時各出入口和隧道活塞風井的空氣流量和流動方向沒有十分明顯的變化;
　　 利用穩(wěn)態(tài)數值模擬和模型實驗研究了不同火源設置和熱釋放率條件下縱向通風對控制隧道煙氣流動的作用、臨界通風速度的變化規(guī)律、臨界通風條件下隧道頂部最高煙氣溫度和火源上方回流煙氣溫度與臨界通風速度變化趨勢之間的關系,將模擬結果與實驗結果和既有研究成果進行了對比分析。研究

3、表明火源條件設定對于數值模擬結果有顯著影響,對于熱釋放率較小的火災,采用單純熱源模型預測臨界通風速度較安全。臨界通風狀態(tài)時,數值模擬預測的下游煙氣溫度高于實驗值。
　　 分階段采用三維瞬態(tài)數值模擬研究了活塞效應所形成的非均勻初場對隧道中火災煙氣流動特性的影響,模擬結果顯示如果地鐵列車因為火災停在隧道中,在短時間內列車運動所造成的慣性氣流會對火災煙氣擴散有顯著的影響,應當在制訂火災安全方案中加以考慮。
　　 圖76幅,表1