本文關(guān)鍵詞： 高速鐵路 列車火災(zāi) 燕尾突變理論 轟燃 臨界風(fēng)速 救援站　出處：《中南大學(xué)》2013年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：摘要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,高速鐵路建造技術(shù)逐漸進(jìn)入實(shí)用階段。高速鐵路旅客列車防火安全是亟需解決的問題,特別是列車運(yùn)行于沿線隧道時的防火安全更是有待深入研究的熱點(diǎn)問題。針對高速鐵路隧道列車火災(zāi)發(fā)展規(guī)律、煙氣蔓延特性及控制策略研究不足的現(xiàn)狀,綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬及模型試驗(yàn)的方法,研究高速鐵路隧道列車火災(zāi)時車廂內(nèi)、隧道內(nèi)及救援站內(nèi)煙氣蔓延規(guī)律及控制特性,完成的研究工作以及獲得的主要成果如下： (1)分析了車廂內(nèi)部火災(zāi)時高溫作用下車窗破裂機(jī)理、臨界條件及判據(jù),并對車窗破裂進(jìn)行了數(shù)值模擬研究,獲得了車窗破裂的數(shù)量與破裂時間及其對車廂內(nèi)溫度場分布的影響。 (2)將燕尾突變理論引入高速鐵路旅客列車車廂內(nèi)火災(zāi)轟燃現(xiàn)象的分析研究中,建立了列車車廂燕尾突變預(yù)測模型,計(jì)算分析了轟燃發(fā)生的臨界條件。 (3)建立了1：9的縮尺寸高速鐵路隧道試驗(yàn)?zāi)Ｐ图?：16的縮尺寸特長鐵路隧道救援站試驗(yàn)?zāi)Ｐ?分別系統(tǒng)研究了高速鐵路隧道火災(zāi)煙氣蔓延及控制的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)、救援站分散防煙模式防排煙機(jī)理與煙氣控制技術(shù)。 (4)通過模型試驗(yàn)得到的隧道拱頂最高溫度試驗(yàn)數(shù)據(jù)對H.Kurioka隧道拱頂最高溫度理論預(yù)測模型進(jìn)行了坡度修正,獲得了隧道拱頂最高溫度理論預(yù)測模型的坡度修正公式。 (5)對不同坡度隧道火災(zāi)下的臨界通風(fēng)風(fēng)速進(jìn)行了模型試驗(yàn)研究,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)對臨界通風(fēng)風(fēng)速理論預(yù)測模型進(jìn)行了坡度修正,得出能適合不同坡度情況的臨界通風(fēng)風(fēng)速理論預(yù)測模型。 (6)通過鐵路隧道救援站縮尺寸防排煙模型試驗(yàn)研究,獲得了分散防煙模式下救援站抑制火災(zāi)煙氣從事故隧道蔓延進(jìn)入橫通道的臨界風(fēng)速范圍設(shè)計(jì)參數(shù),以及事故隧道縱向排煙風(fēng)速限制值設(shè)計(jì)參數(shù),為救援站分散防煙模式下防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。 通過對高速鐵路旅客列車火災(zāi)在車廂內(nèi)、隧道內(nèi)及救援站內(nèi)的發(fā)展蔓延及控制進(jìn)行研究,獲得了火災(zāi)煙氣蔓延規(guī)律及防火、防排煙系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù),有望為列車、隧道及救援站的防火防災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。
[Abstract]:Absrtact: with the development of social economy and the progress of science and technology, the construction technology of high-speed railway has gradually entered the practical stage, and the fire prevention safety of high-speed railway passenger train is an urgent problem to be solved. Especially the fire safety of train running in the tunnel along the line is a hot issue to be further studied. Aiming at the development law of train fire in high-speed railway tunnel the characteristics of smoke spread and the lack of research on control strategy. By using the methods of theoretical analysis, numerical simulation and model test, the characteristics of smoke spread and control in train fire in high-speed railway tunnel, tunnel and rescue station are studied. The research work accomplished and the main results achieved are as follows: 1) the mechanism, critical condition and criterion of window rupture under the action of high temperature are analyzed, and the numerical simulation of window rupture is carried out. The number and time of window rupture and its influence on the distribution of temperature field are obtained. In this paper, the catastrophe theory of swallowtail is introduced into the analysis and study of the phenomenon of flashover in passenger train compartment of high-speed railway, and the prediction model of the catastrophe of swallowtail is established, and the critical conditions for the occurrence of flashover are calculated and analyzed. (3) the test model of 1: 9 shrinkage high speed railway tunnel and the 1:16 reduced size super long railway tunnel rescue station test model are established. The key technical parameters of fire smoke spread and control in high-speed railway tunnel are studied systematically. The smoke prevention and exhaust mechanism and smoke control technology of scattered smoke prevention mode in rescue station are studied. 4) the theoretical prediction model of the maximum temperature of H. Kurioka tunnel dome is modified by the maximum temperature test data obtained from the model test. The slope correction formula of the theoretical prediction model for the maximum temperature of the tunnel vault is obtained. 5) the critical ventilation wind speed under different slope tunnel fire is studied by model test, and the slope correction of the theoretical prediction model of critical ventilation wind speed is carried out through the test data. A theoretical prediction model of critical ventilation wind speed suitable for different slope conditions is obtained. Based on the model test of reducing size and exhaust smoke in railway tunnel rescue station, the design parameters of critical wind speed range for the rescue station to suppress the spread of fire smoke from the accident tunnel to the transverse passage are obtained under the dispersed smoke prevention mode. The design parameters of longitudinal exhaust wind speed limit of accident tunnel provide scientific basis for smoke prevention and exhaust system design in scattered smoke prevention mode of rescue station. By studying the development and control of high-speed railway passenger train fire in compartments, tunnels and rescue stations, the rules of fire smoke spread and the key design parameters of fire prevention and exhaust system are obtained. It is expected to provide reference for the design of fire prevention and prevention system for trains, tunnels and rescue stations.
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：U458;U298.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1468607