本文關(guān)鍵詞：車輛阻塞效應(yīng)下隧道火災(zāi)煙氣溫度及煙氣逆流長度變化規(guī)律研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和土地資源的不斷開發(fā)和利用,近年來建立的公路隧道數(shù)量越來越多。隧道由于其狹長的空間構(gòu)造特性,一旦發(fā)生火災(zāi),煙氣將迅速蔓延并且隧道內(nèi)的溫度很高,有毒氣體不易擴(kuò)散而積聚,容易造成大量的人員傷亡和財產(chǎn)損失,同時對于人員疏散和滅火救援也十分不利。近年來國內(nèi)外發(fā)生的的多起重特大隧道火災(zāi)引起了社會對于隧道火災(zāi)安全的廣泛關(guān)注。隧道火災(zāi)的研究對于預(yù)防隧道火災(zāi)的發(fā)生和減小事故損失有著重要意義。前人關(guān)于隧道火災(zāi)方面的研究體系已逐漸趨于成熟,已有大量文獻(xiàn)研究了隧道的橫截面尺寸、隧道縱向坡度、火源功率、火源位置、縱向通風(fēng)風(fēng)速對隧道的近火場的火焰傾角、火焰高度、頂棚煙氣縱向溫度分布、頂棚煙氣的最高溫度、臨界風(fēng)速的影響,得到了很多經(jīng)驗性的結(jié)論。本文通過文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)關(guān)于隧道內(nèi)車輛阻塞效應(yīng)的研究很有限,目前主要涵蓋了障礙物的橫截面積變化,障礙物和火源之間的距離變化,以及障礙物陣列形式分布等對隧道內(nèi)火災(zāi)煙氣最高溫度和臨界風(fēng)速的影響。而實際隧道火災(zāi)中,車輛的分布情況多種多樣,火源的相對位置也多種多樣,而在障礙物影響下,同時改變火源高度和橫向火源位置的研究前人并沒有涉及。因此本文以此為切入點進(jìn)行分析,通過數(shù)值模擬方法對車輛阻塞效應(yīng)下的隧道火災(zāi)煙氣溫度及煙氣逆流長度的變化規(guī)律進(jìn)行了研究。主要分兩種車輛阻塞效應(yīng)討論：1輛車輛阻塞；2輛同車道車輛阻塞。系統(tǒng)研究障礙物存在條件下,火源高度、橫向到側(cè)壁的距離以及縱向通風(fēng)對隧道頂棚下方縱向溫度分布和煙氣逆流長度的影響。主要結(jié)果表明：當(dāng)隧道存在車輛障礙物阻塞時,空氣或者煙氣流經(jīng)的橫截面面積變小,局部的風(fēng)速變大,從而影響了隧道內(nèi)空氣或煙氣的流速。兩種障礙物阻塞情況下,隨著火源高度的增大,頂棚煙氣溫度也逐漸升高。2個車輛障礙物相比于1個車輛障礙物阻塞的情況頂棚煙氣溫度更低,主要是由于2個障礙物時局部風(fēng)速更大,煙氣能卷吸更多的新鮮空氣,從而降低了頂棚煙氣溫度。在有縱向通風(fēng)的隧道中,煙氣逆流長度主要受到水平慣性力和強制通風(fēng)兩個作用力的影響。當(dāng)1個車輛障礙物阻塞在車道中并著火時,煙氣逆流長度隨著火源高度的升高而增大,此時,水平慣性力在煙氣逆流中起主要控制作用；當(dāng)2個車輛障礙物阻塞在同一車道中,間隔lm,且下游阻塞車輛障礙物為著火車輛時,煙氣逆流長度隨著火源高度的升高而減小,此時,強制通風(fēng)在煙氣逆流中起主要控制作用。當(dāng)橫向火源距離貼近側(cè)壁時,隧道頂棚煙氣平均溫度有所上升。這主要是由于火源貼近墻壁,增強的火羽流卷吸空氣受限使得未然氣體只能移動更遠(yuǎn)的距離才能燃燒完,因此煙氣羽流的溫度較大。隨著隧道縱向風(fēng)速的增加,煙氣逆流長度逐漸減小。當(dāng)煙氣逆流長度較大時,較小的縱向風(fēng)速增值就可以使得煙氣逆流長度快速減小,而當(dāng)煙氣逆流長度較小時,需要較大的縱向風(fēng)速增值才能使煙氣逆流長度減小。
【關(guān)鍵詞】：隧道火災(zāi) 車輛阻塞 縱向溫度分布 煙氣逆流長度 FDS
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U458
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景及意義11-15
• 1.1.1 隧道火災(zāi)發(fā)生的原因13-14
• 1.1.2 隧道火災(zāi)的特點和影響14-15
• 1.2 研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的不足17-18
• 1.3 本文的研究內(nèi)容18
• 1.4 本文的章節(jié)安排18-21
• 第二章 數(shù)值模擬方法和數(shù)值模型21-31
• 2.1 FDS簡介21-24
• 2.1.1 流體動力學(xué)控制方程21-22
• 2.1.2 紊流流動模型22-23
• 2.1.3 燃燒模型23-24
• 2.1.4 輻射傳熱模型24
• 2.2 數(shù)值模型24-31
• 第三章 車輛阻塞效應(yīng)下火源高度對煙氣溫度特性的影響31-51
• 3.1 引言31-33
• 3.2 數(shù)值結(jié)果分析33-49
• 3.2.1 頂棚煙氣最高溫度分析33-34
• 3.2.2 局部風(fēng)速分析34-43
• 3.2.3 縱向溫度分析43-49
• 3.3 小結(jié)49-51
• 第四章 車輛阻塞效應(yīng)下火源高度對煙氣逆流長度的影響51-57
• 4.1 引言51
• 4.2 數(shù)值結(jié)果分析51-56
• 4.3 小結(jié)56-57
• 第五章 車輛阻塞效應(yīng)下橫向火源位置和縱向風(fēng)速對煙氣特性的影響57-67
• 5.1 引言57-58
• 5.2 數(shù)值結(jié)果分析58-66
• 5.2.1 橫向火源位置對溫度特征的影響分析58-60
• 5.2.2 縱向通風(fēng)速度對煙氣逆流長度的影響分析60-66
• 5.3 小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-71
• 6.1 本文主要工作及結(jié)論67-69
• 6.2 本文創(chuàng)新點69
• 6.3 工作展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文77

【相似文獻(xiàn)】

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