地鐵空間內(nèi)空氣與火災(zāi)煙氣流動(dòng)特性的數(shù)值研究.pdf

1、本文以北京地鐵典型站臺(tái)和隧道為原型,采用三維數(shù)值方法研究了正常運(yùn)行及火災(zāi)條件下地鐵空間的空氣環(huán)境,并采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和模型實(shí)驗(yàn)對(duì)部分模擬結(jié)果的可靠性進(jìn)行了對(duì)比分析。論文的主要工作包括:
　　 采用瞬態(tài)數(shù)值模擬方法研究了地鐵列車(chē)運(yùn)動(dòng)所形成的活塞風(fēng)對(duì)典型島式站臺(tái)空氣環(huán)境的影響、屏蔽門(mén)和空調(diào)系統(tǒng)與活塞效應(yīng)對(duì)站臺(tái)空氣環(huán)境的綜合作用,同時(shí)在地鐵站臺(tái)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。研究結(jié)果表明列車(chē)通過(guò)會(huì)引起站臺(tái)局部區(qū)域流速超過(guò)5m/s,并有超過(guò)4℃的明顯溫升。

2、全封閉式屏蔽門(mén)能夠增大隧道內(nèi)活塞風(fēng)井的換氣量。半封閉式安全門(mén)能夠有效降低乘客候車(chē)區(qū)域的活塞風(fēng)速,同時(shí)各出入口和隧道活塞風(fēng)井的空氣流量和流動(dòng)方向沒(méi)有十分明顯的變化;
　　 利用穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬和模型實(shí)驗(yàn)研究了不同火源設(shè)置和熱釋放率條件下縱向通風(fēng)對(duì)控制隧道煙氣流動(dòng)的作用、臨界通風(fēng)速度的變化規(guī)律、臨界通風(fēng)條件下隧道頂部最高煙氣溫度和火源上方回流煙氣溫度與臨界通風(fēng)速度變化趨勢(shì)之間的關(guān)系,將模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果和既有研究成果進(jìn)行了對(duì)比分析。研究

3、表明火源條件設(shè)定對(duì)于數(shù)值模擬結(jié)果有顯著影響,對(duì)于熱釋放率較小的火災(zāi),采用單純熱源模型預(yù)測(cè)臨界通風(fēng)速度較安全。臨界通風(fēng)狀態(tài)時(shí),數(shù)值模擬預(yù)測(cè)的下游煙氣溫度高于實(shí)驗(yàn)值。
　　 分階段采用三維瞬態(tài)數(shù)值模擬研究了活塞效應(yīng)所形成的非均勻初場(chǎng)對(duì)隧道中火災(zāi)煙氣流動(dòng)特性的影響,模擬結(jié)果顯示如果地鐵列車(chē)因?yàn)榛馂?zāi)停在隧道中,在短時(shí)間內(nèi)列車(chē)運(yùn)動(dòng)所造成的慣性氣流會(huì)對(duì)火災(zāi)煙氣擴(kuò)散有顯著的影響,應(yīng)當(dāng)在制訂火災(zāi)安全方案中加以考慮。
　　 圖76幅,表1