復(fù)雜隧道多驅(qū)動(dòng)力協(xié)同通風(fēng)排煙的網(wǎng)絡(luò)模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在中國這樣的發(fā)展中國家，隨著城鎮(zhèn)化的發(fā)展，交通擁堵問題日趨嚴(yán)重。為了緩解交通壓力，地下空間的發(fā)展成了必然選擇，正是這樣的環(huán)境促使了地下復(fù)雜隧道的出現(xiàn)。在城市的繁華街區(qū)，地下交通隧道不同于以往的穿山直線型隧道，而是由多個(gè)出入口（三個(gè)及以上）、多個(gè)分支或者加上環(huán)狀隧道組成，并且這種隧道通常與車庫或者其它設(shè)施連接，這就給防排煙設(shè)計(jì)造成了困難。本文將這種隧道統(tǒng)一定義為復(fù)雜隧道，其中最具代表性的復(fù)雜隧道是城市地下交通環(huán)廊隧道（Urban Traf

2、fic Link Tunnel），簡稱UTLT。
　　復(fù)雜隧道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了復(fù)雜隧道的防排煙設(shè)計(jì)不像常規(guī)隧道那么簡單，由于地處鬧市，所以其消防安全標(biāo)準(zhǔn)要高于常規(guī)隧道。出入口較多，就使得通風(fēng)氣流變的復(fù)雜，特別是在火災(zāi)工況下，煙氣流動(dòng)路徑的合理控制就顯得格外重要，加上有些復(fù)雜隧道的主隧道呈環(huán)形，更增加了防排煙的設(shè)計(jì)難度。在具體設(shè)計(jì)過程中，常見的排煙方式有縱向排煙、橫向排煙、集中排煙和自然排煙等，我們需要知道各動(dòng)力設(shè)備的匹配情況以及各通

3、風(fēng)排煙驅(qū)動(dòng)力之間是否合理匹配，相應(yīng)的參數(shù)是否滿足要求，比如：各分支上的風(fēng)速、氣流流向、起點(diǎn)溫度、終點(diǎn)溫度、煙氣主要組分濃度值，重要節(jié)點(diǎn)的全壓值。在本文的研究過程中，主要采用理論分析、數(shù)值模擬、網(wǎng)絡(luò)模擬、小尺寸實(shí)驗(yàn)這四種研究手段來研究復(fù)雜隧道的多驅(qū)動(dòng)力協(xié)同排煙。
　　研究具體內(nèi)容及成果包括以下幾個(gè)方面：①將網(wǎng)絡(luò)分析理論應(yīng)用到復(fù)雜隧道通風(fēng)排煙中，并編制了通用的網(wǎng)絡(luò)分析程序，用來輔助復(fù)雜隧道的防排煙設(shè)計(jì)。該通用程序簡化了隧道壁面?zhèn)鳠釘?shù)學(xué)

4、模型，優(yōu)化了熱壓的數(shù)學(xué)計(jì)算模型，并且加入了主要污染物的數(shù)學(xué)模型。②將網(wǎng)絡(luò)分析程序計(jì)算結(jié)果與全尺寸隧道模型數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證了網(wǎng)絡(luò)分析程序的正確性與可靠性，其中包括了程序熱壓項(xiàng)的驗(yàn)證。③將編寫的網(wǎng)絡(luò)分析程序作為工具，對(duì)典型復(fù)雜隧道UTLT常用的幾種排煙方案進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析，展示出了多驅(qū)動(dòng)力協(xié)同排煙合理與不合理的組合方式。④通過小尺寸實(shí)驗(yàn)臺(tái)說明了單一驅(qū)動(dòng)力下的全橫向排煙效果并不理想，進(jìn)而指出多驅(qū)動(dòng)力協(xié)同通風(fēng)排煙的優(yōu)越性，并用實(shí)驗(yàn)證明了多