發(fā)布時間：2020-10-31 19:19

　　 隨著我國城市人口的增加,地面交通狀況嚴重惡化,交通隧道的出現(xiàn)有效地緩解了交通壓力,但也給社會帶來了負面影響。隧道火災事故的發(fā)生將造成車輛燒毀、建筑結(jié)構受損和重大人員傷亡等直接損失。統(tǒng)計結(jié)果表明,火災中超過85%的人員傷亡都是由煙氣造成。因此,準確的掌握隧道煙氣蔓延規(guī)律對制定排煙方案和現(xiàn)場指導人員疏散具有重要的意義。本文以城市公路隧道為研究對象,采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,探究了火源功率、有效頂棚高度和火源橫向位置與近火源區(qū)長度之間的關系,對36個工況條件的數(shù)值模擬和溫度場變化規(guī)律的研究與分析,結(jié)果表明:(1)當火源功率較小,火焰未撞擊頂棚時,改變火源功率對近火源區(qū)長度幾乎沒有影響;當火源位于隧道中部,并產(chǎn)生水平擴展火焰時,無量綱近火源區(qū)長度與無量綱火源功率的2/3次方呈線性關系;(2)當火源橫向位置發(fā)生變化時,隨著火源與側(cè)壁距離的減小,近火源區(qū)長度呈自然指數(shù)增長趨勢;當火源貼壁時,近火源區(qū)長度是火源位于中部時的1.866倍;(3)根據(jù)理論分析和數(shù)值模擬結(jié)果,給出了近火源區(qū)與遠火源區(qū)的劃分標準,并建立了近火源區(qū)長度預測模型。針對火源功率較大的隧道火災事故,分別對各階段煙氣的卷吸機理進行分析,探究火源功率、有效頂棚高度、火源橫向位置和隧道寬度對各階段卷吸速率的影響。結(jié)果表明:(1)采用集氣罩法測定了火源近場區(qū)質(zhì)量卷吸速率,認為可將Heskestad模型作為階段Ⅰ的質(zhì)量卷吸計算模型,確定了壁面羽流模型的卷吸比EF=0.584;(2)采用量綱分析法對煙氣卷吸速率的影響因素進行分析,提出了模型的一般形式,通過數(shù)值模擬的方法確定了模型中的未知參數(shù),從而得到了適用于較大火源功率火災事故的質(zhì)量卷吸模型,與前人研究結(jié)論相比較,發(fā)現(xiàn)在階段Ⅱ和Ⅲ中,煙氣對空氣的卷吸強度分別是小功率火災的1.80和1.60倍;(3)在考慮煙氣層溫升時一維水平卷吸系數(shù)的取值應適當增大,一般為0.0001~0.00045,火源規(guī)模較大時,其上限不應超過0.000714。
【學位單位】：河南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U458
【部分圖文】：

圖 1-3 山西晉濟高速巖后隧道火災事故現(xiàn)場Fig. 1-3 The scene of a post rock tunnel fire accident at Shanxi Jinji high speed Shanxi

圖 1-2 惠山隧道火災事故現(xiàn)場Fig. 1-2 Fire accident scene in Huishan tunnel（2）山西晉濟高速巖后隧道2014 年 3 月 1 日 14 時 45 分許，位于山西省晉城市澤州縣的晉濟高速公路西晉城段巖后隧道內(nèi)，一輛裝有 29t 甲醇的重型罐車追尾前面一輛裝有 29.6t 的

圖 1-4 大坪山隧道火災事故現(xiàn)場Fig. 1-4 Fire accident scene in Daping Mountain Tunnel表 1-1 為 2002-2016 年我國隧道火災事故部分典型案例[4-6]。表 1-1 2002-2016 年我國隧道火災事故部分典型案例Tab. 1-1 Typical cases of tunnel fire accidents in China from 2002 to 2016
【參考文獻】

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本文編號：2864390