隧道火災場景的數(shù)值模擬研究.pdf

1、公路隧道和鐵路隧道在解決日益膨脹的都市交通問題，調(diào)整交通負荷中起到了克服地形，使交通立體化的重要作用，城市地鐵更是節(jié)能高效的現(xiàn)代城市軌道交通的發(fā)展方向，隧道空間當然成為地鐵的主要運行場所。隧道一般處在山體內(nèi)部，地下，海底等封閉環(huán)境中，對于隧道來說，一旦發(fā)生火災，由于隧道空間的局限性和信息的隱蔽性，以及隧道火災的煙氣毒害性特點對其撲滅和人員疏散都十分困難。
　　 隧道工程是地下大型空間，很多傳統(tǒng)的處方式設計規(guī)范無法解決，這種性能化

2、設計方法在近年來也用來和隧道的設計相結(jié)合。隨著我國交通的快速發(fā)展很多大型工程無法按照傳統(tǒng)的防火設計規(guī)范來進行防火性能的評價，而會更多采用性能化設計。但性能化中使用的數(shù)值模型對精確模擬火災還存在一定的距離，有待于隧道環(huán)境及初始參數(shù)的精確設置。
　　 本文將在成都地鐵一號線的熱煙測試數(shù)據(jù)基礎上來對隧道的火災場景的煙氣蔓延情況進行數(shù)值模擬研究，從煙氣擴散形式、時間、溫度變化與實測值進行對比，調(diào)整模型以接近實際火災場景。用驗證后的模型通

3、過改變數(shù)值模型環(huán)境參數(shù)、火災功率、排煙方式來對隧道火災煙氣擴散進行研究。并增加夏季工況，引入溫度梯度研究冬夏季由于溫差引起的煙囪效應和逆煙囪效應對火災時的排煙影響，進一步驗證自然通風全年的火災排煙效果。對絕熱隧道壁面邊界條件、變溫壁面邊界條件、定溫壁面邊界條件對模擬效果的影響進行了研究，發(fā)現(xiàn)使用變溫壁面邊界條件更能準確描述隧道火情。隧道通風模式有自然通風，機械通風(縱向通風，全橫向通風，半橫向通風，混合通風等)。本文將對三種隧道常用的排