基于CFD模擬分析的大斷面公路隧道汽車火災(zāi)煙氣特性研究.pdf

1、近年來(lái)世界各國(guó)重大公路隧道火災(zāi)頻繁發(fā)生(例如1996年的英法海峽隧道火災(zāi)，1999年法國(guó)和意大利間的勃郎峰公路隧道火災(zāi)及奧地利托恩公路隧道火災(zāi)，2000年瑞士圣哥達(dá)公路隧道火災(zāi)等)，已經(jīng)引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。火災(zāi)不僅造成人員傷亡，還會(huì)導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。 火災(zāi)所產(chǎn)生的煙氣是隧道火災(zāi)時(shí)人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的主要原因之一，所以控制煙氣流動(dòng)成為火災(zāi)時(shí)保證安全的重要措施，而臨界風(fēng)速又是縱向通風(fēng)必須考慮的一個(gè)關(guān)鍵因素。

2、 CFD(Computational Fluid Dynamics)方法已被越來(lái)越多的應(yīng)用于隧道火災(zāi)模擬的研究之中。然而，目前對(duì)大斷面公路隧道汽車火災(zāi)煙氣特性的模擬研究還開展得較少。本文主要采用FDS軟件，模擬分析大斷面公路隧道汽車火災(zāi)的煙氣特性，并重點(diǎn)對(duì)縱向通風(fēng)時(shí)臨界風(fēng)速的特點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)分析。 1、以上海長(zhǎng)江隧道為應(yīng)用實(shí)例建立CFD模型，模型直徑15米，模擬長(zhǎng)度為200米，模擬過(guò)程中還考慮了其它六種不同截面類型的隧道模型。

3、 2、分析了不同通風(fēng)風(fēng)速以及不同熱釋放速率火災(zāi)規(guī)模條件下的煙氣流動(dòng)分布規(guī)律，其中20MW火災(zāi)為重點(diǎn)研究對(duì)象。 3、開展了其它一系列場(chǎng)景的數(shù)值模擬，以確定大斷面公路隧道汽車火災(zāi)臨界風(fēng)速。在此基礎(chǔ)上，修正了相關(guān)臨界風(fēng)速的計(jì)算公式。 4、嘗試提出了性能化臨界風(fēng)速的概念，并進(jìn)行了分析。 5、針對(duì)模擬結(jié)果，對(duì)大斷面公路隧道發(fā)生汽車火災(zāi)時(shí)的防救措施提出了具體建議。 研究結(jié)果表明，火災(zāi)時(shí)臨界風(fēng)速能夠有效的限制煙氣回