【摘要】：隧道由于其特殊的建筑結(jié)構(gòu),在發(fā)生火災(zāi)時,其危害性要比其他建筑物火災(zāi)大許多,隧道火災(zāi)也逐漸成為了大批學(xué)者的研究熱點。隧道內(nèi)空間狹小、結(jié)構(gòu)擁擠,一旦發(fā)生火災(zāi),火勢蔓延迅速,火災(zāi)熱釋放速率極大、消防救援困難,必將造成重大的人員傷亡和財產(chǎn)損失,因此研究隧道火災(zāi)的發(fā)展對預(yù)防隧道火災(zāi)的發(fā)生和減小事故損失有重要的現(xiàn)實意義。 前人關(guān)于隧道火災(zāi)方面的研究體系已較為成熟,影響隧道火災(zāi)發(fā)展的因素有很多,其中火源的熱釋放速率、煙氣溫度及其分布、煙氣逆流長度及相應(yīng)的臨界風(fēng)速、障礙物的影響是近年來學(xué)者研究的重點。本文在通過大量調(diào)研隧道火災(zāi)方面文獻的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)前人對于隧道火災(zāi)障礙物的影響研究比較有限,但在實際的隧道火災(zāi)中,隧道內(nèi)存在的障礙物的情況十分常見,并會對隧道火災(zāi)的發(fā)展起到重要影響。據(jù)此本文確定了研究內(nèi)容。 本文在一個1：5的模型隧道,72m×1.5m×1.3m(長×寬×高)內(nèi)進行大量的尺寸實驗,實驗選取了一個1：5的汽車模型作為隧道障礙物,尺寸為1.3m×0.4m×0.5m(長×寬×高)。實驗中采用了三種不同的縱向風(fēng)風(fēng)速(0.5m/s,0.75m/s,1.0m/s)、以液化石油氣為燃料,火源的三種熱釋放速率(50kW,75kW,100kW)、以及障礙物與火源距離(1m,2m,3m,4m,5m,6m),通過安裝分布在隧道頂棚的熱電偶測量煙氣溫度的方法,來定量研究在不同障礙物與火源之間距離的情況下,隧道火災(zāi)煙氣最高溫度的變化,實驗發(fā)現(xiàn),在無障礙物的情況下,實驗數(shù)據(jù)可以很好的與前人的預(yù)測公式吻合[1][Y.Z. Li, B. Lei, H. Ingason, The maximum temperature of buoyancy-driven smoke flow beneath the ceiling in tunnel fires, Fire Safety Journal46(2011)204-210.],但當隧道內(nèi)存在障礙物時,前人的公式不再適用,并且,隨著障礙物與火源之間距離不斷改變,隧道火災(zāi)的最高溫度呈現(xiàn)出規(guī)律性變化,因此我們通過提出相應(yīng)的影響因子,表征障礙物與火源之間距離對煙氣最高溫度的影響,修正前人關(guān)于預(yù)測隧道火災(zāi)煙氣最高溫度的經(jīng)驗公式,并最后與實驗數(shù)據(jù)進行了對比驗證。 為深入研究障礙物對隧道煙氣的影響,我們展開另一組實驗,試圖探索障礙物與火源之間距離對煙氣逆流長度和臨界風(fēng)速的影響,實驗的工況與隧道煙氣溫度影響章節(jié)相似,通過分析頂棚熱電偶的溫度分布,來判定煙氣的逆流長度,進而算得相應(yīng)工況下的臨界風(fēng)速。通過實驗結(jié)果對比與分析,發(fā)現(xiàn)無障礙物工況下,實驗的煙氣逆流長度與Li模型[2][Y. Z. Li, B, Lei, H. Ingason, Study of criticalvelocity and back-layering length in longitudinally ventilated tunnel fires, Fire Safety J.45(2010)361-370.]較為吻合,相應(yīng)的臨界風(fēng)速與Wu模型[3][Y Wu, M. Z. A. Bakar, Control of smoke flow in tunnel fires using longitudinal ventilation systems—a study of the critical velocity, Fire Safety J.35(2000)363-390.]較吻合。但當隧道內(nèi)存在障礙物時,實驗所測得的數(shù)據(jù)與前人的預(yù)測模型存在較大差異,因此考慮修正前人的模型,考慮實驗中產(chǎn)生的新因素,即障礙物與火源之間距離的影響,我們通過對比分析實驗數(shù)據(jù),得到各種工況下的因子值,最后擬合得到該因子與障礙物與火源距離之間定量的關(guān)系式,并修正前人的模型公式,最后與我們的實驗值進行了對比。
【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】：2014
【分類號】：U453.5;U458

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3 邱向京,周峰,劉升,韓新陽;福建省年最大降溫負荷測算分析與研究[J];華東電力;2005年10期

4 官其斌;;，

本文編號：2564107