基于CFD模擬分析的城市鐵路隧道列車(chē)火災(zāi)煙氣特性研究.pdf

1、鐵路隧道是鐵路運(yùn)輸?shù)难屎硪溃貏e是城市鐵路隧道，其安全性尤為重要。一旦在隧道內(nèi)發(fā)生列車(chē)火災(zāi)，將產(chǎn)生大量的有毒煙霧(含CO、CO2)和熱煙氣，疏散和撲救十分困難，易造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，高溫還會(huì)破壞隧道結(jié)構(gòu)，降低隧道整體的穩(wěn)定性。 為提高城市鐵路隧道防火設(shè)計(jì)水平，本文以某城市鐵路隧道為研究對(duì)象，基于CFD數(shù)值模擬方法，詳細(xì)分析了不同通風(fēng)風(fēng)速以及不同熱釋放速率火災(zāi)規(guī)模條件下的煙氣流動(dòng)分布規(guī)律，在此基礎(chǔ)上對(duì)臨界風(fēng)速進(jìn)行分析，求解出

2、本文臨界風(fēng)速，對(duì)相關(guān)臨界風(fēng)速公式進(jìn)行修正，并提出城市鐵路隧道臨界風(fēng)速計(jì)算公式。 1、針對(duì)城市鐵路隧道火災(zāi)主要特點(diǎn)，基于CFD數(shù)值分析的基本理論，采用FDS分析軟件建立了某城市鐵路隧道火災(zāi)CFD模型，設(shè)定了基于“可信最不利”原則的隧道盾構(gòu)段中部列車(chē)火災(zāi)場(chǎng)景，其中16MW火災(zāi)為重點(diǎn)研究對(duì)象。 2、根據(jù)CFD模擬分析結(jié)果，對(duì)隧道列車(chē)火災(zāi)時(shí)煙氣流動(dòng)特性包括煙氣濃度、流動(dòng)速度、能見(jiàn)度等特性做詳細(xì)分析，同時(shí)對(duì)影響隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的溫度、

3、對(duì)人員安全造成直接危害的有毒氣體(CO、CO2濃度)也選擇作為分析對(duì)象。通過(guò)CFD模擬分析，可以確定隧道內(nèi)煙氣運(yùn)動(dòng)特性及溫度、能見(jiàn)度、CO濃度、CO2濃度等火災(zāi)要素的分布規(guī)律，進(jìn)而可以比較不同通風(fēng)風(fēng)速對(duì)火區(qū)上、下游的影響，為城市鐵路隧道火災(zāi)臨界風(fēng)速的研究提供理論依據(jù)。 3、在上述研究的基礎(chǔ)上，采用MATLAB軟件對(duì)煙氣逆流層長(zhǎng)度和通風(fēng)風(fēng)速進(jìn)行最小二乘擬合，得出逆流層長(zhǎng)度與通風(fēng)風(fēng)速間的關(guān)系式并求解出本文的臨界風(fēng)速；將Kennedy