公路隧道機械通風及細水霧耦合系統(tǒng)降溫與控火效果研究.pdf

1、交通擁堵使公路隧道內(nèi)產(chǎn)生高溫環(huán)境，在某些特殊情況下還會發(fā)生火災(zāi)，隧道火災(zāi)有著突發(fā)性和不確定性的特點，火勢蔓延迅速，會釋放出大量的熱和有毒有害氣體，對人員逃生構(gòu)成很大的傷害。本文應(yīng)用FDS軟件對隧道高溫和隧道火災(zāi)進行數(shù)值模擬，分析機械通風及細水霧耦合系統(tǒng)的降溫效果和對火勢蔓延的控制效果。
　　分析機械通風及細水霧耦合系統(tǒng)的降溫效果。模擬機械風風速分別為2m/s、3m/s、5m/s，細水霧流速分別為1m/s、3m/s、5m/s組成的九

2、種工況，分析機械通風及細水霧耦合系統(tǒng)中機械風速和細水霧流速的相互關(guān)系，為降溫耦合系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定提供依據(jù)。對比分析公路隧道處于這九種工況時，隧道內(nèi)1.5m高度處的平均溫度變化。當機械通風風速遠大于細水霧流速時，細水霧霧滴會受到干擾，降溫穩(wěn)定性受到影響，因此，機械通風及細水霧耦合系統(tǒng)的機械風風速不宜大于細水霧的流速。機械通風及細水霧耦合系統(tǒng)能夠起到很好的降溫、去除污染物的效果。
　　分析機械通風及細水霧耦合系統(tǒng)的控火效果。模擬風速分別

3、為2m/s、5m/s，細水霧流速分別為3m/s、5m/s組成三種工況的控火效果。分析三種工況下，火源的熱釋放速率、隧道內(nèi)1.5m高度處溫度、火源根部氧氣的濃度、1.5m高度CO體積分數(shù)等參數(shù)的變化情況。得出以上三種工況下，細水霧能夠?qū)⒒鹪吹臒後尫潘俾士刂圃谝粋€相對低的程度，對火源的燃燒有很強的抑制作用。細水霧流速越大，對熱量的控制越好，但是會將部分CO帶到隧道底部，不利于人員逃生。機械通風對煙氣層和CO濃度的變化有著很大影響。風速越大，

4、會給火源根部帶來更多的氧氣，因此，設(shè)定風速不宜過大。
　　分析模擬公路隧道中細水霧霧幕對火源蔓延的影響。分別選取無細水霧霧幕工況；流量為10L/min，流速為5m/s工況；流量為20L/min，流速為10m/s工況。分析公路隧道中1.5m高度處溫度、煙氣層高度、1.5m處CO濃度的變化。得出細水霧霧幕在火災(zāi)初期對火源釋放的熱量、煙氣的流動、CO的流動有很好的阻隔作用，隨著火勢的增大，細水霧霧幕對火勢蔓延的阻隔作用減弱。