公路隧道內(nèi)縱向通風(fēng)對火災(zāi)參數(shù)影響的試驗研究
發(fā)布時間：2021-10-30 01:30
公路隧道發(fā)生火災(zāi)時易造成嚴重后果,縱向通風(fēng)作為火場排煙降溫的常用措施會改變?nèi)紵幕鹪垂β始跋嚓P(guān)火災(zāi)參數(shù),影響公路隧道通風(fēng)排煙的設(shè)計。利用按照弗洛德相似性原理自行設(shè)計建造的公路隧道火災(zāi)煙氣輸運特性研究試驗臺,研究了不同縱向通風(fēng)風(fēng)速下燃料火源功率、火焰形狀和煙氣層高度、距火源2 m人眼高度處一氧化碳體積分數(shù)、隧道橫截面豎向溫度及隧道縱向人眼高度處溫度的變化規(guī)律。結(jié)果表明,所研究的火災(zāi)參數(shù)與縱向通風(fēng)之間呈現(xiàn)非線性變化關(guān)系,火源功率在縱向通風(fēng)作用下出現(xiàn)"雙駝峰"現(xiàn)象,隨風(fēng)速增大,火源功率、火焰主體長度與亮度的變化規(guī)律相似,平均燃燒速度與一氧化碳體積分數(shù)、溫度變化規(guī)律一致。
【文章來源】：安全與環(huán)境學(xué)報. 2017,17(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
公路隧道火災(zāi)煙氣輸運特性研究試驗臺Fig．1Testrigofstudyonthetransportpropertiesoffire
火源功率為7.9kW，應(yīng)使用面積為0.0195m2的油盤，因此采用0.14m×0.14m正方形油盤，燃料為汽油。1.4試驗測量系統(tǒng)試驗測量系統(tǒng)主要由上海儀表集團公司生產(chǎn)的WＲNK－491鎧裝熱電偶、深圳市托普瑞電子有限公司生產(chǎn)的TP700多路數(shù)據(jù)記錄儀、索尼HDＲ－PJ760高清數(shù)碼攝像機、北京華控興達傳感技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HSTL－CO一氧化碳濃度傳感器、臺灣泰仕電子工業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的TES－1340熱線式風(fēng)速計、舜宇橫平JA50002精密電子天平、南京來創(chuàng)激光科技有限公司生產(chǎn)的激光片光源等設(shè)備組成。試驗臺及測量系統(tǒng)布置情況見圖2。1.4.1溫度的測量試驗中采用上海儀表集團公司生產(chǎn)的WＲNK－491鎧裝熱電偶測量溫度分布，測量時將熱電偶采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄儀;在距離試驗臺入口端0.5m、1.5m、2.5m、3.5m、4.5m處從上至下安裝了5根熱電偶，每根熱電偶高度間隔0.1m，本文試驗主要用到T41～T45、T24、T34、T54熱電偶。1.4.2風(fēng)速的測量根據(jù)弗洛德相似模擬，試驗中縱向通風(fēng)由放置在試驗臺圖2隧道試驗臺試驗設(shè)備布置情況Fig．2Arrangementofexperimentalequipmentoftestrigattunnel入口端、距試驗臺頂部0.1m、直徑為10cm的風(fēng)機提供，風(fēng)機可通過調(diào)節(jié)器進行風(fēng)速調(diào)節(jié)。本文根據(jù)火焰形狀在油盤所在橫截面選取了如圖3所示的7個風(fēng)速測量點，利用TES－1340熱線式風(fēng)速計進行測量，風(fēng)機該檔風(fēng)速即為7個測點的平均風(fēng)速。1.4.3質(zhì)量損失速率的測量燃料質(zhì)量損失速率是通過設(shè)置在試驗臺底部的JA50002精密電子天平測量得到的，電子天平直接與電腦相連，通過電腦軟件獲取實時數(shù)據(jù)。電子天平放置在距試驗臺入口端1.5m處，其與油盤之間通過工字形支架相連，并在支架與電子天平之間放置隔熱板，防止燃燒過程中油盤溫度過高而損壞電子天平。1.4.4一氧?
裝熱電偶測量溫度分布，測量時將熱電偶采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄儀;在距離試驗臺入口端0.5m、1.5m、2.5m、3.5m、4.5m處從上至下安裝了5根熱電偶，每根熱電偶高度間隔0.1m，本文試驗主要用到T41～T45、T24、T34、T54熱電偶。1.4.2風(fēng)速的測量根據(jù)弗洛德相似模擬，試驗中縱向通風(fēng)由放置在試驗臺圖2隧道試驗臺試驗設(shè)備布置情況Fig．2Arrangementofexperimentalequipmentoftestrigattunnel入口端、距試驗臺頂部0.1m、直徑為10cm的風(fēng)機提供，風(fēng)機可通過調(diào)節(jié)器進行風(fēng)速調(diào)節(jié)。本文根據(jù)火焰形狀在油盤所在橫截面選取了如圖3所示的7個風(fēng)速測量點，利用TES－1340熱線式風(fēng)速計進行測量，風(fēng)機該檔風(fēng)速即為7個測點的平均風(fēng)速。1.4.3質(zhì)量損失速率的測量燃料質(zhì)量損失速率是通過設(shè)置在試驗臺底部的JA50002精密電子天平測量得到的，電子天平直接與電腦相連，通過電腦軟件獲取實時數(shù)據(jù)。電子天平放置在距試驗臺入口端1.5m處，其與油盤之間通過工字形支架相連，并在支架與電子天平之間放置隔熱板，防止燃燒過程中油盤溫度過高而損壞電子天平。1.4.4一氧化碳體積分數(shù)的測量煙氣一氧化碳體積分數(shù)是通過HSTL－CO一氧化碳濃度傳感器測量的，傳感器通過集線器和232/485轉(zhuǎn)換器與電腦連接，并可通過電腦軟件獲得實時試驗數(shù)據(jù);一氧化碳傳感器放置在距試驗臺入口端3.5m、距試驗臺底18cm處(人眼高度)。1.4.5其他索尼HDＲ－PJ760高清數(shù)碼攝像機放置在試驗臺一側(cè)，用于拍攝試驗過程中煙氣的運動情況;激光片光源放置在隧道的出口端，向試驗臺內(nèi)豎向發(fā)射激光，觀察煙氣的運動狀態(tài)。2試驗結(jié)果與討論2.1縱向通風(fēng)對火源功率的影響試驗中火源功率是通過電子天平測量的燃料質(zhì)量損失速率計算得到的，通過燃料質(zhì)量損失速率曲線計算火源功率的公式為?Q=η
【參考文獻】：
期刊論文
[1]公路隧道防火技術(shù)研究現(xiàn)狀及火災(zāi)防控對策分析[J]. 潘翀. 山西建筑. 2015(03)
[2]縱向通風(fēng)條件下對隧道內(nèi)煙氣運動影響因素的實驗研究[J]. 劉曉陽,李炎鋒,李俊梅,趙明星,孫曉龍. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2012(04)
[3]國內(nèi)外公路隧道火災(zāi)排煙設(shè)計理念比較[J]. 吳德興,李偉平,鄭國平. 公路交通技術(shù). 2008(05)
博士論文
[1]長通道內(nèi)火災(zāi)煙氣中一氧化碳生成和分布規(guī)律的研究[D]. 張甲雷.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]公路隧道火災(zāi)中縱向風(fēng)對燃燒及煙氣流動影響的研究[D]. 彭偉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]不同排煙條件下通道內(nèi)火災(zāi)煙氣的輸運特性研究[D]. 蔣亞強.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]長大公路隧道縱向通風(fēng)數(shù)值模擬研究[D]. 王永東.長安大學(xué) 2000
本文編號：3465777
【文章來源】：安全與環(huán)境學(xué)報. 2017,17(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
公路隧道火災(zāi)煙氣輸運特性研究試驗臺Fig．1Testrigofstudyonthetransportpropertiesoffire
火源功率為7.9kW，應(yīng)使用面積為0.0195m2的油盤，因此采用0.14m×0.14m正方形油盤，燃料為汽油。1.4試驗測量系統(tǒng)試驗測量系統(tǒng)主要由上海儀表集團公司生產(chǎn)的WＲNK－491鎧裝熱電偶、深圳市托普瑞電子有限公司生產(chǎn)的TP700多路數(shù)據(jù)記錄儀、索尼HDＲ－PJ760高清數(shù)碼攝像機、北京華控興達傳感技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HSTL－CO一氧化碳濃度傳感器、臺灣泰仕電子工業(yè)股份有限公司生產(chǎn)的TES－1340熱線式風(fēng)速計、舜宇橫平JA50002精密電子天平、南京來創(chuàng)激光科技有限公司生產(chǎn)的激光片光源等設(shè)備組成。試驗臺及測量系統(tǒng)布置情況見圖2。1.4.1溫度的測量試驗中采用上海儀表集團公司生產(chǎn)的WＲNK－491鎧裝熱電偶測量溫度分布，測量時將熱電偶采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄儀;在距離試驗臺入口端0.5m、1.5m、2.5m、3.5m、4.5m處從上至下安裝了5根熱電偶，每根熱電偶高度間隔0.1m，本文試驗主要用到T41～T45、T24、T34、T54熱電偶。1.4.2風(fēng)速的測量根據(jù)弗洛德相似模擬，試驗中縱向通風(fēng)由放置在試驗臺圖2隧道試驗臺試驗設(shè)備布置情況Fig．2Arrangementofexperimentalequipmentoftestrigattunnel入口端、距試驗臺頂部0.1m、直徑為10cm的風(fēng)機提供，風(fēng)機可通過調(diào)節(jié)器進行風(fēng)速調(diào)節(jié)。本文根據(jù)火焰形狀在油盤所在橫截面選取了如圖3所示的7個風(fēng)速測量點，利用TES－1340熱線式風(fēng)速計進行測量，風(fēng)機該檔風(fēng)速即為7個測點的平均風(fēng)速。1.4.3質(zhì)量損失速率的測量燃料質(zhì)量損失速率是通過設(shè)置在試驗臺底部的JA50002精密電子天平測量得到的，電子天平直接與電腦相連，通過電腦軟件獲取實時數(shù)據(jù)。電子天平放置在距試驗臺入口端1.5m處，其與油盤之間通過工字形支架相連，并在支架與電子天平之間放置隔熱板，防止燃燒過程中油盤溫度過高而損壞電子天平。1.4.4一氧?
裝熱電偶測量溫度分布，測量時將熱電偶采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄儀;在距離試驗臺入口端0.5m、1.5m、2.5m、3.5m、4.5m處從上至下安裝了5根熱電偶，每根熱電偶高度間隔0.1m，本文試驗主要用到T41～T45、T24、T34、T54熱電偶。1.4.2風(fēng)速的測量根據(jù)弗洛德相似模擬，試驗中縱向通風(fēng)由放置在試驗臺圖2隧道試驗臺試驗設(shè)備布置情況Fig．2Arrangementofexperimentalequipmentoftestrigattunnel入口端、距試驗臺頂部0.1m、直徑為10cm的風(fēng)機提供，風(fēng)機可通過調(diào)節(jié)器進行風(fēng)速調(diào)節(jié)。本文根據(jù)火焰形狀在油盤所在橫截面選取了如圖3所示的7個風(fēng)速測量點，利用TES－1340熱線式風(fēng)速計進行測量，風(fēng)機該檔風(fēng)速即為7個測點的平均風(fēng)速。1.4.3質(zhì)量損失速率的測量燃料質(zhì)量損失速率是通過設(shè)置在試驗臺底部的JA50002精密電子天平測量得到的，電子天平直接與電腦相連，通過電腦軟件獲取實時數(shù)據(jù)。電子天平放置在距試驗臺入口端1.5m處，其與油盤之間通過工字形支架相連，并在支架與電子天平之間放置隔熱板，防止燃燒過程中油盤溫度過高而損壞電子天平。1.4.4一氧化碳體積分數(shù)的測量煙氣一氧化碳體積分數(shù)是通過HSTL－CO一氧化碳濃度傳感器測量的，傳感器通過集線器和232/485轉(zhuǎn)換器與電腦連接，并可通過電腦軟件獲得實時試驗數(shù)據(jù);一氧化碳傳感器放置在距試驗臺入口端3.5m、距試驗臺底18cm處(人眼高度)。1.4.5其他索尼HDＲ－PJ760高清數(shù)碼攝像機放置在試驗臺一側(cè)，用于拍攝試驗過程中煙氣的運動情況;激光片光源放置在隧道的出口端，向試驗臺內(nèi)豎向發(fā)射激光，觀察煙氣的運動狀態(tài)。2試驗結(jié)果與討論2.1縱向通風(fēng)對火源功率的影響試驗中火源功率是通過電子天平測量的燃料質(zhì)量損失速率計算得到的，通過燃料質(zhì)量損失速率曲線計算火源功率的公式為?Q=η
【參考文獻】：
期刊論文
[1]公路隧道防火技術(shù)研究現(xiàn)狀及火災(zāi)防控對策分析[J]. 潘翀. 山西建筑. 2015(03)
[2]縱向通風(fēng)條件下對隧道內(nèi)煙氣運動影響因素的實驗研究[J]. 劉曉陽,李炎鋒,李俊梅,趙明星,孫曉龍. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2012(04)
[3]國內(nèi)外公路隧道火災(zāi)排煙設(shè)計理念比較[J]. 吳德興,李偉平,鄭國平. 公路交通技術(shù). 2008(05)
博士論文
[1]長通道內(nèi)火災(zāi)煙氣中一氧化碳生成和分布規(guī)律的研究[D]. 張甲雷.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]公路隧道火災(zāi)中縱向風(fēng)對燃燒及煙氣流動影響的研究[D]. 彭偉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]不同排煙條件下通道內(nèi)火災(zāi)煙氣的輸運特性研究[D]. 蔣亞強.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[2]長大公路隧道縱向通風(fēng)數(shù)值模擬研究[D]. 王永東.長安大學(xué) 2000
本文編號：3465777
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