隨著我國城市化進程的不斷加快和交通行業(yè)的迅速發(fā)展,各類隧道不斷涌現出來。隧道的發(fā)展給人們的生活帶來便利的同時,也為其消防安全帶來了巨大的挑戰(zhàn)。盡管隧道火災是小概率事件,但一旦發(fā)生隧道火災,火災撲救和煙氣控制將十分困難,容易造成不可估量且無法挽回的經濟損失和人員傷亡。相關統(tǒng)計結果顯示,由于不完全燃燒所產生的有毒有害煙氣是導致隧道火災人員傷亡的主要原因�？v向通風是目前最常用的隧道火災煙氣控制方式。因此,縱向通風作用下的煙氣輸運規(guī)律研究對隧道通風系統(tǒng)的設計及控制、火災救援和疏散策略的制定都具有非常重要的意義。本論文針對目前研究中存在的問題和不足,以縱向通風對隧道火災煙氣輸運規(guī)律的影響為主線,從不同的隧道結構特征出發(fā),開展了以下幾個方面的研究:開展小尺寸實驗和數值模擬,研究了縱向通風對傾斜隧道煙氣流動方向的影響,即傾斜隧道煙氣流向突變現象(Re-d現象)。Re-d現象是指傾斜隧道內發(fā)生火災時,由于熱壓或外界風壓發(fā)生變化,或者由于風機啟停等原因造成的煙氣流向突然發(fā)生變化的現象。該現象的發(fā)生,會給火災救援及人員的安全疏散帶來危險�；谝痪S管網模型,通過理論分析得到了傾斜隧道內平均縱向風速的預測模型...

【文章頁數】：186 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
主要符號對照表
1 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 隧道的發(fā)展及隧道火災事故
        1.1.2 隧道火災的特點及危害
        1.1.3 隧道通風形式
        1.1.4 隧道火災的研究方法
    1.2 研究現狀
        1.2.1 逆流長度與臨界風速
        1.2.2 隧道頂棚最高溫度及縱向溫度分布
        1.2.3 豎井自然排煙
        1.2.4 煙氣分層與沉降
        1.2.5 傾斜隧道煙氣蔓延及控制
        1.2.6 強縱向通風誘導產生的煙氣分岔現象
    1.3 本文的研究內容和技術路線
    1.4 本文的章節(jié)安排
2 隧道火災實驗及數值模擬
    2.1 引言
    2.2 小尺寸隧道火災實驗
        2.2.1 相似準則
        2.2.2 實驗臺
        2.2.3 火源設置及主要實驗儀器
    2.3 數值模擬
        2.3.1 數值模擬計算方法
        2.3.2 模擬火源設定
        2.3.3 網格分析
        2.3.4 模型驗證
    2.4 本章小結
3 傾斜隧道煙氣流向突變現象研究
    3.1 引言
    3.2 理論分析
    3.3 實驗設計
        3.3.1 實驗裝置
        3.3.2 實驗步驟
    3.4 模擬設置與驗證
    3.5 結果分析與討論
        3.5.1 煙氣流動方向和火焰傾斜角度
        3.5.2 火源下坡方向隧道斷面的垂直溫度分布
        3.5.3 理論模型驗證
        3.5.4 影響因素分析
    3.6 本章小結
4 設有豎井的隧道火災煙氣蔓延特性研究
    4.1 引言
    4.2 理論分析
        4.2.1 豎井內的質量流率
        4.2.2 溫度(煙氣)分層
    4.3 小尺寸實驗
    4.4 實驗結果分析
        4.4.1 質量燃燒速率
        4.4.2 豎井內的質量流率
        4.4.3 隧道內的縱向溫度分布
        4.4.4 溫度(煙氣)分層
    4.5 本章小結
5 煙氣分層及縱向沉降規(guī)律研究
    5.1 引言
    5.2 理論分析
        5.2.1 無縱向通風
        5.2.2 縱向通風
    5.3 模擬研究
        5.3.1 無縱向通風
        5.3.2 縱向通風
    5.4 模擬結果分析與討論
        5.4.1 無縱向通風
        5.4.2 縱向通風
    5.5 本章小結
6 煙氣分岔現象研究
    6.1 引言
    6.2 理論分析
        6.2.1 分岔現象的形成
        6.2.2 最高溫升點偏移距離和低溫區(qū)域長度
    6.3 實驗設置
    6.4 結果分析
        6.4.1 實驗現象
        6.4.2 火源下游垂直溫度分布
        6.4.3 頂棚溫度分布
        6.4.4 實驗結果擬合
    6.5 本章小結
7 結論與展望
    7.1 本文結論
    7.2 本文創(chuàng)新點
    7.3 研究展望
參考文獻
附錄
    A 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文
    B 作者在攻讀學位期間取得的科研成果
    C 學位論文數據集
致謝



本文編號：3813443