城市地下公路隧道火災(zāi)工況下煙氣流動(dòng)及煙控技術(shù)研究.pdf

1、隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的發(fā)展，城市地下公路隧道得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。然而，城市地下公路隧道在給人們帶來(lái)交通便利的同時(shí)，也給火災(zāi)防治帶來(lái)了許多新問(wèn)題。
　　 由于隧道環(huán)境的封閉性和逃生救援的困難性，使得隧道一旦發(fā)生火災(zāi)，往往造成嚴(yán)重的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。由于隧道位于地下，通風(fēng)條件差，使可燃物燃燒不充分，發(fā)生火災(zāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量不完全燃燒產(chǎn)物，導(dǎo)致火災(zāi)煙氣的毒性更大。因此，研究隧道火災(zāi)的煙氣流動(dòng)規(guī)律與煙氣控制方法具有非常重要的

2、現(xiàn)實(shí)意義。
　　 城市地下公路隧道的出入口形式多為傾斜出入口，即坡道。隧道發(fā)生火災(zāi)時(shí)，人們只有逃出隧道才能真正安全，因此，本論文就城市地下公路隧道出入口處的隧道坡度對(duì)火災(zāi)時(shí)煙氣擴(kuò)散的影響進(jìn)行了深入研究，通過(guò)理論推導(dǎo)和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬，就隧道火災(zāi)煙氣流動(dòng)在不同發(fā)展階段的特性和當(dāng)前所需要解決的研究問(wèn)題，開展了針對(duì)性的基礎(chǔ)研究。論文的具體內(nèi)容包括：
　　 探討了城市地下公路短隧道自然通風(fēng)的可行性，定性分析了隧道火災(zāi)時(shí)煙氣的蔓延距

3、離，研究了兩種火源功率下不同長(zhǎng)度隧道內(nèi)煙氣層高度的分布。
　　 隧道火災(zāi)拱頂處的最高溫度對(duì)于隧道拱頂在火災(zāi)環(huán)境下的結(jié)構(gòu)保護(hù)具有重要的理論參考價(jià)值。在典型的隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)，通過(guò)改變火源功率和縱向風(fēng)速，利用觸頂區(qū)溫升公式進(jìn)行計(jì)算，并與數(shù)值模擬結(jié)果比較，歸納了城市地下公路隧道縱向通風(fēng)下的觸頂區(qū)溫度變化規(guī)律。
　　 羽流質(zhì)量流量主要決定了火災(zāi)煙氣生成量的大小，在當(dāng)前的羽流質(zhì)量流量模型中，未考慮到隧道縱坡的因素。本文根據(jù)隧道縱坡度的大

4、小，對(duì)重力加速度的方向進(jìn)行一定的偏轉(zhuǎn)，使其在水平隧道模型的垂直方向和水平方向上均存在相應(yīng)的矢量，來(lái)考慮這種情況下的羽流發(fā)展形式，建立了傾斜隧道的羽流質(zhì)量流量預(yù)測(cè)模型，并將之與經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算值和FDS模擬值進(jìn)行對(duì)比。另外，還探討了火源面積和火源位置對(duì)羽流質(zhì)量流量的影響。
　　 對(duì)于阻止煙氣逆流而言，臨界縱向抑制風(fēng)速是緊急通風(fēng)系統(tǒng)的一個(gè)重要考慮指標(biāo)。具有坡道的隧道，其臨界速度的影響比相應(yīng)的水平隧道的影響更大，因此，本文對(duì)具有斜坡的隧道