集中排煙公路隧道火災煙氣層吸穿現(xiàn)象研究.pdf

1、隧道內的通風排煙系統(tǒng)在控制煙氣蔓延、減輕高溫火焰對隧道結構及人員傷亡方面具有重要作用。本文通過模型試驗、理論分析及數(shù)值模擬的方法旨在對集中排煙公路隧道內火災煙氣層吸穿特性進行研究，以期為隧道排煙系統(tǒng)中風機風量的設計提供理論支撐。其主要研究工作及獲得的成果如下:
　　為揭示集中排煙公路隧道內火災煙氣層吸穿演化過程，通過縮尺寸模型試驗，研究不同機械排煙量對煙氣層吸穿的影響，分析了集中排煙公路隧道內不同機械排煙量下排煙口下方煙氣層溫度、

2、厚度等的變化規(guī)律，并借此將煙氣層吸穿過程分為三個階段:未吸穿區(qū)、過渡區(qū)、完全吸穿區(qū);結合臨界弗洛德數(shù)對比分析了兩種臨界排煙速率之間的差異，結果表明集中排煙模式下煙氣層被吸穿時的排煙速率大于由Morgan提出的臨界弗洛德數(shù)取1.5時計算得到的臨界排煙速率，通過試驗分析得到了公路隧道集中排煙模式下煙氣層發(fā)生吸穿的臨界弗洛德數(shù)Fc(the critical froude number)分別為1.2和1.8。
　　為合理設計公路隧道排煙系

3、統(tǒng)的排煙量，采用縮尺寸模型試驗的方法，研究臨界排煙速率對公路隧道集中排煙系統(tǒng)排煙效率的影響。通過測量5種火源功率、不同機械排煙量條件下排煙口下方煙氣層溫度、厚度，得到不同火源功率下發(fā)生吸穿時的臨界排煙速率試驗值，將試驗值與Heselden模型、TM19-1995模型計算值進行對比，分析這兩種火災場景下臨界排煙速率計算模型的差異性，并在TM19-1995模型的基礎上，引入修正系數(shù)，得到了修正后隨無量綱火源功率變化的集中排煙公路隧道臨界排煙