【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，已經(jīng)擁擠不堪的城市交通將會遇到更加巨大的運輸需求瓶頸。為了使得城市交通發(fā)揮有效的經(jīng)濟催化劑作用，發(fā)展城市地下交通形勢成為必須的趨勢。除了地鐵、長直城市隧道等已經(jīng)廣泛使用的地下交通形式之外，城市環(huán)形隧道與城市地下立交工程等新型地下交通隧道形式出現(xiàn)在我們的生活中。而伴隨著該種新型而又復(fù)雜的地下交通形式的建設(shè)，一系列復(fù)雜的火災(zāi)隱患也暴露了出來。 通常所使用的火災(zāi)研究方法有兩種：數(shù)值模擬和實驗研究。其中對于難以制作實驗?zāi)Ｐ团_的情況，軟件模擬就是主要研究手段。軟件模擬有三種模型，分別為網(wǎng)絡(luò)模型、區(qū)域模型和場模型�，F(xiàn)階段使用最多的是場模型，場模型可以在合理的誤差范圍內(nèi)預(yù)測全局火災(zāi)情況。然后前人超過90%的工作都在關(guān)注回流的發(fā)生而忽略了整個排煙系統(tǒng)的運作與效用。實際上，大多數(shù)情況下模擬的邊界條件都是由粗略的估計或者冷煙實驗確定的，而這些數(shù)據(jù)都不能作為評估火災(zāi)系統(tǒng)運作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。所以對于城市地下隧道這種規(guī)模大，系統(tǒng)復(fù)雜的工程，僅僅通過場模型模擬研究近火源位置的情況，并不能實現(xiàn)良好的模擬精度，也不能評估整體系統(tǒng)的運行情況。因此，多尺度的模擬方案就是研究城市地下隧道火災(zāi)研究的一個可行方案。 火源附近的流場存在復(fù)雜的三維摻混流動，溫度和速度的變化率都很大。所以該區(qū)域只能使用場模型才能得到詳細的參數(shù)。然而，在遠離火源的一定距離外或者在遠離風機的一定范圍外，流場分層，變?yōu)槊黠@的一維流態(tài)。可以采用一維的網(wǎng)絡(luò)模型，同時也能通過網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)果給場模型賦值，并一同評估整體系統(tǒng)方案。 本文將主要研究場網(wǎng)模擬交界面的位置和用于數(shù)據(jù)交互的場模型數(shù)據(jù)精確度問題。因為涉及到模型之間的數(shù)據(jù)交換，場模型結(jié)果的精確度要求較高，本文將主要通過不同網(wǎng)格的對比驗證，確定適合于多尺度模擬的場模型網(wǎng)格精度。本文將根據(jù)流場的充分發(fā)展特性來確定不同模型之間的交界面位置。并根據(jù)以上研究結(jié)果編制多尺度預(yù)測軟件，通過隧道的數(shù)據(jù)輸入，能夠自動生成隧道的模型研究方案。并提供軟件其他數(shù)據(jù)端口，作為再開發(fā)端口。 本文確定了適合于多尺度模擬的場模型精度要高于傳統(tǒng)場模型精度，同時明確了長直隧道、曲線隧道和分岔隧道的多尺度分界點。并研發(fā)了兩個版本的多尺度預(yù)測軟件TSAS�？梢宰鳛樗藢τ诔鞘械叵滤淼滥M研究方案的依據(jù)。
【圖文】：

第 1 章 緒論快速發(fā)展，已經(jīng)擁擠不堪的城市交通將會遇效地發(fā)揮城市交通的經(jīng)濟催化劑作用，進行趨勢。除了地鐵、長直城市隧道等已經(jīng)廣泛隧道與城市地下立交工程等新型地下交通形地下交通方式，地下立交工程與城市環(huán)形隧線在跨江越海方面遇到的限制的同時，還可周圍環(huán)境的影響[1]。例如，在北京，中關(guān)村合開發(fā)利用系統(tǒng)，作為國內(nèi)首例超大規(guī)模系區(qū)域的立體交通形式的建立。目前來說，城綜合道路的重要組成部分，其建設(shè)數(shù)量和規(guī)

北京工業(yè)大學工學碩士學位論文以全方面的考量火災(zāi)與系統(tǒng)運行情況以及相互的影響。無論采用哪種模擬方法，都存在一個很重要的問題就是需要對 CFD NF 區(qū)域長度進行研究。因為 CFD 模擬精度將會決定模擬數(shù)值交換性，而兩種模型的邊界位置必須處于流動已經(jīng)充分發(fā)展、溫度梯度與小的情況下。而本章就會對這兩個方面進行詳細研究說明。網(wǎng)格尺寸對于場模型結(jié)果精確度的影響多尺度模擬因為涉及到至少兩個模型、至少兩種不同的網(wǎng)格以及至少為涉及信息交互，網(wǎng)格的精確度要求就是第一位的。所以研究的第要確定能夠滿足要求的 NF 區(qū)域的網(wǎng)格尺寸。多尺度模擬的模式如下圖所示：
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U458

【參考文獻】

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本文編號：2543758