城市地下公路隧道火災工況下煙氣流動及煙控技術研究.pdf

1、隨著社會、經(jīng)濟和城市建設的發(fā)展，城市地下公路隧道得到了越來越廣泛的應用。然而，城市地下公路隧道在給人們帶來交通便利的同時，也給火災防治帶來了許多新問題。
　　 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，往往造成嚴重的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失。由于隧道位于地下，通風條件差，使可燃物燃燒不充分，發(fā)生火災時會產(chǎn)生大量不完全燃燒產(chǎn)物，導致火災煙氣的毒性更大。因此，研究隧道火災的煙氣流動規(guī)律與煙氣控制方法具有非常重要的

2、現(xiàn)實意義。
　　 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)生火災時，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火災時煙氣擴散的影響進行了深入研究，通過理論推導和計算機數(shù)值模擬，就隧道火災煙氣流動在不同發(fā)展階段的特性和當前所需要解決的研究問題，開展了針對性的基礎研究。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的可行性，定性分析了隧道火災時煙氣的蔓延距

3、離，研究了兩種火源功率下不同長度隧道內(nèi)煙氣層高度的分布。
　　 隧道火災拱頂處的最高溫度對于隧道拱頂在火災環(huán)境下的結構保護具有重要的理論參考價值。在典型的隧道結構內(nèi)，通過改變火源功率和縱向風速，利用觸頂區(qū)溫升公式進行計算，并與數(shù)值模擬結果比較，歸納了城市地下公路隧道縱向通風下的觸頂區(qū)溫度變化規(guī)律。
　　 羽流質(zhì)量流量主要決定了火災煙氣生成量的大小，在當前的羽流質(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，對重力加速度的方向進行一定的偏轉，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的矢量，來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)量流量預測模型，并將之與經(jīng)驗公式計算值和FDS模擬值進行對比。另外，還探討了火源面積和火源位置對羽流質(zhì)量流量的影響。
　　 對于阻止煙氣逆流而言，臨界縱向抑制風速是緊急通風系統(tǒng)的一個重要考慮指標。具有坡道的隧道，其臨界速度的影響比相應的水平隧道的影響更大，因此，本文對具有斜坡的隧道