文档介绍：区间隧道火灾半横向排烟研究
重庆大学硕士学位论文
(学术学位)
学生姓名:卢艳艳
指导教师:刘方教授
专业:供热、供燃气、通风及空调工程
学科门类:工学
重庆大学城市建设与环境工程学院
二 O 一三年五月
Study on Smoke Flow with Semi-transverse
Smoke Extraction in Tunnel Fire
A Thesis Submitted to Chongqing University
in Partial Fulfillment of the Requirement for the
Master’s Degree of Engineering
By
Lu Yanyan
Supervised by Prof. Liu Fang
Specialty: Heating, Gassing, Ventilation and
Air-conditioning Engineering
Faculty of Urban Construction and Environmental Engineering
of Chongqing University, Chongqing, China
May 2013
重庆大学硕士学位论文中文摘要
摘要
随着经济的发展和城市化进程的加快,地铁以其运量大、快速、准时、安全、
舒适和便利等特点,在世界范围得到广泛的应用。同时,地铁区间隧道火灾事故
的频繁发生,给社会带来了灾难性的损失。火灾中有毒高温烟气是对人构成生命
威胁的主要因素,因此如何快速有效的排除烟气,是最为关键的事情。目前,对
于半横向排烟的研究较少,比如如何设置半横向排烟的排烟口,规范中尚未规定,
因此,针对半横向排烟中存在的相关问题的研究具有重要的理论意义和实际工程
应用价值。
本文在总结国内外隧道半横向排烟方式的研究经验和成果的基础上,以重庆
市科委项目“地铁隧道火灾烟气控制理论研究”(CSTC2009BB6193)和重庆市公安
局科研项目“地铁火灾烟气流动与人员疏散仿真”为依托,以重庆某地铁区间隧
道为原型,根据弗诺德模型,设计了比例为 1:10,长 15m 的小尺寸地铁区间隧道
模型实验台。在本试验台内针对半横向排烟方式下,不同火源功率、不同火源位
置、不同排烟口开启个数、不同排烟量、不同纵向送风速度下区间隧道内的温度
分布和烟气流动特性开展了一系列实验。同时采用火灾动力学仿真模拟软件 FDS
建立对应于模型实验台的大尺寸地铁区间隧道模型,针对半横向排烟方式下,不
同火源功率、不同排烟量、不同排烟口间距的烟气流动进行了模拟计算。论文的
主要工作和研究结果如下:
①根据弗诺德模型(Froude-number Model)建立了由区间隧道和排烟道组成的
1:10 小尺寸地铁隧道模型(半横向排烟);并对实验台内的温度测试系统、速度测试
系统以及送风风机和排烟风机进行了调试。
②模型试验和数值模拟的研究结果表明:1)半横向排烟的最佳排烟风速与火
源功率的 1/3 次方成线性关系。2)静止工况下,排烟口的开启方案对隧道顶棚温度
影响较小。当火源位于排烟口正下方时,不需要纵向送风,开启火源上方附近的
排烟口,半横向排烟风速为最佳排烟风速,即可达到较好的排烟效果。当火源位
于两个排烟口之间时,需要纵向送风且风速为纵向临界风速,开启火源下游附近
的排烟口,半横向排烟风速为最佳排烟风速,即可达到较好的排烟效果。
关键词:半横向排烟,排烟口,小尺寸实验,数值模拟,临界风速
I
重庆大学硕士学位论文英文摘要
ABSTRACT
With the economic development and accelerated urbanization, subway, for its large
traffic volume, fast, punctual, safety, low energy consumption, easy traffic, fort,
has been widely used around the world. At the same time, the subway fire accidents
occur frequently, which has brought catastrophic losses to the society. Toxic and hig