隧道中移動火源火災特性及煙氣流動研究.pdf

1、我國是目前世界上擁有最長里程和最大規(guī)模交通隧道的國家。但是隨著隧道數(shù)量的不斷發(fā)展，行車速度的不斷提高以及行車密度的逐漸增加，隧道事故的發(fā)生頻率和數(shù)量也不斷增多。在各類隧道事故當中，尤以隧道火災的危害最大，造成物資損害和人員傷亡也最為嚴重。盡管由于車輛起火或交通事故引發(fā)的隧道火災的頻率很小，約為2次/億車公里，即1000m長的隧道每4～7年就會發(fā)生一次火災。但是由于交通隧道的封閉性，當隧道發(fā)生火災時，散熱和排煙條件不佳，致使隧道產生溫度及

2、濃度都極高的有毒煙氣，阻礙人員疏散，經常造成群死群傷的后果。因此本文針對移動火源在隧道中行駛的溫度場、火焰形態(tài)以及煙氣流動等火災特征進行研究，為今后隧道災后救援提供一定的指導意義。
　　天津商業(yè)大學根據(jù)流體力學相似原理建立了港珠澳海底隧道的1:4相似模型，本文利用此相似模型，通過調節(jié)不同頻率的射流風機轉速對整個隧道內的流場分布及規(guī)律進行了總結，將隧道中流場分為射流段和穩(wěn)定段。
　　通過對隧道風場分布的實驗，建立了不同風速的風

3、洞實驗工況。利用相對運動原理，研究了不同風速下風洞實驗模擬移動火源的火災特征以及煙氣流動規(guī)律。根據(jù)風洞實驗結果，分析了火焰高度、火焰傾角、熱釋放速率、溫度場、以及煙氣流動規(guī)律。結果發(fā)現(xiàn)，風速越大火焰高度越低，對火焰上方拱頂?shù)闹苯記_燒作用越小，對隧道中下部熱作用越大。
　　利用FDS火災動力學數(shù)值模擬軟件對風洞實驗以及移動火源實驗進行了數(shù)值模擬，主要研究不同工況下隧道內部溫度場、速度場以及煙氣流動規(guī)律，并與實驗結果進行對比分析。結果