隧道火災特性與排煙控制的研究.pdf

1、隨著城市化步伐加快，隧道在現(xiàn)代立體交通建設中發(fā)揮著不可替代的作用?；馂淖鳛樗淼腊踩淖畲笸{，給人民生命和財產(chǎn)安全造成著巨大損失。港珠澳大橋海底隧道全長約6000m，建成后為世界最長的沉管公路隧道。該隧道具有沿線長、埋深大、設計交通流量大等特點，如何保證隧道火災工況下排煙安全性及有效性，一直以來受到學者及研究機構的關注。除此之外，隧道采用縱向誘導通風+側(cè)向排煙道集中排煙系統(tǒng)，目前國內(nèi)外少有相關研究，且在工程實踐方面在我國尚屬首次，開展工

2、程前期相關的研究顯得十分重要。本文以港珠澳大橋海底隧道工程為依托，通過理論計算、縮尺物理模型試驗及數(shù)值模擬等手段對側(cè)向集中排煙道沿程阻力系數(shù)、排煙口局部阻力系數(shù)、排煙方案有效性等關鍵技術參數(shù)進行了較為全面的研究，主要研究內(nèi)容為：
　　（1）根據(jù)相似理論，運用描述煙氣流動過程的質(zhì)量、動量和能量守恒等微分控制方程建立了模型試驗應遵循的弗洛德火災模型并分析其合理性和適用性，并結合港珠澳跨海大橋海底隧道結構及通風排煙系統(tǒng)要求，設計并搭建了

3、模型率為1:4的隧道縮尺物理模型試驗臺。文中詳細介紹了試驗臺的設計過程與方法，主要包括模型結構尺寸確定、通風排煙設備選型、阻力調(diào)節(jié)段設計、電氣控制與測試系統(tǒng)開發(fā)等，并進一步對各系統(tǒng)的基本性能進行了試驗測定，其試驗能力滿足設計要求。
　?。?）港珠澳大橋海底隧道屬于特長型海底公路隧道，排煙道沿程阻力系數(shù)是排煙系統(tǒng)排煙阻力的關鍵技術參數(shù)之一。其直接影響排煙系統(tǒng)的排煙效果及排煙道壓力、流速的分布，也是工程中風機的選型計算的重要參數(shù)。本文

4、詳細闡述了隧道集中排煙道的沿程阻力系數(shù)理論計算基礎及壓差法測定沿程阻力系數(shù)的試驗方法，并進一步探討了漏風、排煙壁面絕對粗糙度等因素對排煙沿程阻力的影響，為工程排煙道設計及風機選型提供重要技術參考和試驗依據(jù)。
　?。?）港珠澳大橋海底隧道集中排煙道側(cè)向排煙口的局部阻力系數(shù)是排煙系統(tǒng)排煙阻力計算的重要參數(shù)。排煙口局部阻力不僅影響排煙系統(tǒng)的排煙效果及排煙道壓力、流速的分布，也是工程中排煙閥選型的指標性參數(shù)。文中通過建立煙氣流過排煙閥的數(shù)