基于CFD模擬分析的城市鐵路隧道列車火災(zāi)煙氣特性研究.pdf

1、鐵路隧道是鐵路運輸?shù)难屎硪?，特別是城市鐵路隧道，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)濟損失，高溫還會破壞隧道結(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)計水平，本文以某城市鐵路隧道為研究對象，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分布規(guī)律，在此基礎(chǔ)上對臨界風(fēng)速進行分析，求解出

2、本文臨界風(fēng)速，對相關(guān)臨界風(fēng)速公式進行修正，并提出城市鐵路隧道臨界風(fēng)速計算公式。 1、針對城市鐵路隧道火災(zāi)主要特點，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)段中部列車火災(zāi)場景，其中16MW火災(zāi)為重點研究對象。 2、根據(jù)CFD模擬分析結(jié)果，對隧道列車火災(zāi)時煙氣流動特性包括煙氣濃度、流動速度、能見度等特性做詳細(xì)分析，同時對影響隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的溫度、

3、對人員安全造成直接危害的有毒氣體(CO、CO2濃度)也選擇作為分析對象。通過CFD模擬分析，可以確定隧道內(nèi)煙氣運動特性及溫度、能見度、CO濃度、CO2濃度等火災(zāi)要素的分布規(guī)律，進而可以比較不同通風(fēng)風(fēng)速對火區(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軟件對煙氣逆流層長度和通風(fēng)風(fēng)速進行最小二乘擬合，得出逆流層長度與通風(fēng)風(fēng)速間的關(guān)系式并求解出本文的臨界風(fēng)速；將Kennedy