隧道火災(zāi)特性與排煙控制的研究.pdf

1、隨著城市化步伐加快，隧道在現(xiàn)代立體交通建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用。火災(zāi)作為隧道安全的最大威脅，給人民生命和財(cái)產(chǎn)安全造成著巨大損失。港珠澳大橋海底隧道全長(zhǎng)約6000m，建成后為世界最長(zhǎng)的沉管公路隧道。該隧道具有沿線長(zhǎng)、埋深大、設(shè)計(jì)交通流量大等特點(diǎn)，如何保證隧道火災(zāi)工況下排煙安全性及有效性，一直以來(lái)受到學(xué)者及研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注。除此之外，隧道采用縱向誘導(dǎo)通風(fēng)+側(cè)向排煙道集中排煙系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)外少有相關(guān)研究，且在工程實(shí)踐方面在我國(guó)尚屬首次，開展工

2、程前期相關(guān)的研究顯得十分重要。本文以港珠澳大橋海底隧道工程為依托，通過(guò)理論計(jì)算、縮尺物理模型試驗(yàn)及數(shù)值模擬等手段對(duì)側(cè)向集中排煙道沿程阻力系數(shù)、排煙口局部阻力系數(shù)、排煙方案有效性等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行了較為全面的研究，主要研究?jī)?nèi)容為：
　?。?）根據(jù)相似理論，運(yùn)用描述煙氣流動(dòng)過(guò)程的質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒等微分控制方程建立了模型試驗(yàn)應(yīng)遵循的弗洛德火災(zāi)模型并分析其合理性和適用性，并結(jié)合港珠澳跨海大橋海底隧道結(jié)構(gòu)及通風(fēng)排煙系統(tǒng)要求，設(shè)計(jì)并搭建了

3、模型率為1:4的隧道縮尺物理模型試驗(yàn)臺(tái)。文中詳細(xì)介紹了試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)過(guò)程與方法，主要包括模型結(jié)構(gòu)尺寸確定、通風(fēng)排煙設(shè)備選型、阻力調(diào)節(jié)段設(shè)計(jì)、電氣控制與測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)等，并進(jìn)一步對(duì)各系統(tǒng)的基本性能進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)定，其試驗(yàn)?zāi)芰M足設(shè)計(jì)要求。
　　（2）港珠澳大橋海底隧道屬于特長(zhǎng)型海底公路隧道，排煙道沿程阻力系數(shù)是排煙系統(tǒng)排煙阻力的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)之一。其直接影響排煙系統(tǒng)的排煙效果及排煙道壓力、流速的分布，也是工程中風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算的重要參數(shù)。本文

4、詳細(xì)闡述了隧道集中排煙道的沿程阻力系數(shù)理論計(jì)算基礎(chǔ)及壓差法測(cè)定沿程阻力系數(shù)的試驗(yàn)方法，并進(jìn)一步探討了漏風(fēng)、排煙壁面絕對(duì)粗糙度等因素對(duì)排煙沿程阻力的影響，為工程排煙道設(shè)計(jì)及風(fēng)機(jī)選型提供重要技術(shù)參考和試驗(yàn)依據(jù)。
　?。?）港珠澳大橋海底隧道集中排煙道側(cè)向排煙口的局部阻力系數(shù)是排煙系統(tǒng)排煙阻力計(jì)算的重要參數(shù)。排煙口局部阻力不僅影響排煙系統(tǒng)的排煙效果及排煙道壓力、流速的分布，也是工程中排煙閥選型的指標(biāo)性參數(shù)。文中通過(guò)建立煙氣流過(guò)排煙閥的數(shù)