高速鐵路隧道列車火災煙氣蔓延規(guī)律及控制特性研究.pdf

1、中圖分類號UDCU4581624博士學位論文學校代碼lQ墨三3密級盟高速鐵路隧道列車火災煙氣蔓延規(guī)律及控制特性研究StudyonspreadlawsandcontrolcharacteristicsoftrainfiresmokeinhighspeedrailwaytunneltrresmoKeinIieetlrailwaytunnel作者姓名：學科專業(yè)：研究方向：學院(系、所)：指導教師：倪天曉土木工程消防工程土木工程學院徐志勝教授論

2、文答辯日期絲!至：!蘭：望答辯委員會主席中南大學二。一三年十二月高速鐵路隧道列車火災煙氣蔓延規(guī)律及控制特性研究摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科技的進步，高速鐵路建造技術逐漸進入實用階段。高速鐵路旅客列車防火安全是亟需解決的問題，特別是列車運行于沿線隧道時的防火安全更是有待深入研究的熱點問題。針對高速鐵路隧道列車火災發(fā)展規(guī)律、煙氣蔓延特性及控制策略研究不足的現(xiàn)狀，綜合運用理論分析、數(shù)值模擬及模型試驗的方法，研究高速鐵路隧道列車火災時車廂內(nèi)、隧

3、道內(nèi)及救援站內(nèi)煙氣蔓延規(guī)律及控制特性，完成的研究工作以及獲得的主要成果如下：(1)分析了車廂內(nèi)部火災時高溫作用下車窗破裂機理、臨界條件及判據(jù)，并對車窗破裂進行了數(shù)值模擬研究，獲得了車窗破裂的數(shù)量與破裂時間及其對車廂內(nèi)溫度場分布的影響。(2)將燕尾突變理論引入高速鐵路旅客列車車廂內(nèi)火災轟燃現(xiàn)象的分析研究中，建立了列車車廂燕尾突變預測模型，計算分析了轟燃發(fā)生的臨界條件。(3)建立了1：9的縮尺寸高速鐵路隧道試驗模型及1：16的縮尺寸特長鐵路

4、隧道救援站試驗模型，分別系統(tǒng)研究了高速鐵路隧道火災煙氣蔓延及控制的關鍵技術參數(shù)、救援站分散防煙模式防排煙機理與煙氣控制技術。(4)通過模型試驗得到的隧道拱頂最高溫度試驗數(shù)據(jù)對HKurioka隧道拱頂最高溫度理論預測模型進行了坡度修正，獲得了隧道拱項最高溫度理論預測模型的坡度修正公式。(5)對不同坡度隧道火災下的臨界通風風速進行了模型試驗研究，通過試驗數(shù)據(jù)對臨界通風風速理論預測模型進行了坡度修正，得出能適合不同坡度情況的臨界通風風速理論預

5、測模型。(6)通過鐵路隧道救援站縮尺寸防排煙模型試驗研究，獲得了分散防煙模式下救援站抑制火災煙氣從事故隧道蔓延進入橫通道的臨界風速范圍設計參數(shù)，以及事故隧道縱向排煙風速限制值設計參數(shù)，為救援站分散防煙模式下防排煙系統(tǒng)設計提供科學依據(jù)。通過對高速鐵路旅客列車火災在車廂內(nèi)、隧道內(nèi)及救援站內(nèi)的發(fā)展蔓延及控制進行研究，獲得了火災煙氣蔓延規(guī)律及防火、防排煙系統(tǒng)關鍵設計參數(shù)，有望為列車、隧道及救援站的防火防災系統(tǒng)設計提供參考。關鍵詞：高速鐵路；列車