排烟阀设置对隧道集中排烟效果的影响研究

为获得隧道集中排烟中排烟阀设置参数对排烟效果的影响规律,结合某大型过江隧道防排烟工程实际,根据隧道实际交通情况,设定了火源规模,并设计了数组隧道火灾工况,采用火灾动力学模拟软件FDS构建了集中排烟隧道模型,通过对不同火灾工况下隧道内2m高处能见度、烟气蔓延范围及排烟阀效率等排烟效果指标的定量分析,获得了单向排烟和双向排烟两种集中排烟模式下单个排烟阀面积、间距、开启个数及排烟阀形状对排烟效果的影响规律。     

不同排烟方式下隧道烟气控制效果研究

结合某大型隧道防排烟工程实际,采用FDS构建集中排烟隧道模型,通过对不同火灾工况下隧道内顶隔板处和2m高处温度、烟气蔓延、排烟道及排烟阀处烟气流速等的定量分析,获得了单向和双向集中排烟模式对排烟效果的影响规律。结果表明:30 MW和50 MW火源功率时,双向排烟顶隔板下方最高温度比单向排烟分别高出200℃和450℃,两种情况下行车道2m高处温度分布相差不大;双向排烟模式下的烟气蔓延范围比单向排烟大;单向排烟下排烟阀处烟气流速按照离排烟风机由近至远递减,且靠近风机的排烟阀流速大于10m/s。     

公路隧道集中排烟道排烟阀结构设计参数研究

针对某大断面公路盾构隧道火灾烟气控制工程实际,为了优化设计公路隧道集中排烟模式下排烟阀结构参数,采用火灾动力学模拟软件FDS构建了隧道数值模型,并根据公路隧道的通行车辆种类、火灾类型和火灾规模,选择了隧道火灾典型场景,设计了集中排烟模式下单向及双向排烟时相应的火灾工况,通过提取隧道顶隔板下方温度场、行车道2 m高处能见度以及排烟阀流速等数据,分析了双向排烟时特定排烟阀面积下不同排烟阀结构形状对隧道火灾排烟效果的影响,进而探讨了单向排烟方式下不同排烟阀面积时的隧道火灾排烟效果。在此基础上,获得了隧道集中排烟模式下合理的排烟阀面积、排烟阀结构形状等设计参数。     

侧向排烟口对双层隧道机械排烟的影响

双层隧道具有空间利用率高,通行量大等优点,但由于顶部空间有限,多采用侧向排烟的方式控制隧道火灾时烟气的蔓延.以某越江隧道为例,采用火灾动态模拟软件FDS,改变排烟口数量、面积、间距,设计6个火灾场景,定量分析侧向排烟口的设置对机械排烟效果的影响.分析各排烟口流量、流速,分析隧道内温度分布、能见度分布.结果表明:在火源功率20 MW、无纵向风条件下,排烟口面积、排烟口开启数量以及排烟口间距都在火灾发生初期对烟气的蔓延起控制作用;提出在排烟口面积为4 m2、排烟口间距为90 m、火灾时开启4个排烟口时,排烟效果更经济合理.     

隧道火灾集中排烟下不同排烟风量分配时温度场分布规律研究

火灾时隧道内的最高温度和温度场的分布是衡量火灾烟气控制效果的主要指标,两端双向排烟是集中排烟系统主要的排烟方式之一。为了获取并分析隧道火灾时集中排烟模式下两端按不同比例风量分配时隧道内温度场分布规律,本文结合某长大公路隧道防排烟工程实际,采用流体动力学分析软件FDS,建立了隧道数值分析模型,对火源分别位于排烟阀打开段中部和排烟阀打开段1/3处时,采用两端双向并按不同排烟风量分配排烟时的温度场进行研究,探讨两端双向排烟各种工况下隧道内拱顶处、顶隔板下方和离地面2 m高度处温度分布规律,以获取更为全面的隧道火灾集中排烟下不同排烟风量分配时温度场分布特征,为长大公路隧道的防排烟设计提供技术支持。     

城市浅埋隧道自然排烟口间距优化

建立长500 m、宽13 m的模型隧道,设定9种不同隧道高度、34种不同竖井间距,通过FDS模拟火灾,研究采用竖井自然排烟的隧道内烟气自由蔓延时烟气沉降点位置,得到烟气沉降位置与隧道高度的关系式,并确定使烟气逆流长度最短的竖井临界间距。烟气沉降点与火源的距离L与隧道高度H满足L=7.2H的关系。随着竖井间距的增大,自然排烟隧道内烟气逆流长度先减小后增大,与单竖井情况一致。在烟气自由蔓延的沉降点处加设竖井,烟气逆流长度最短。     

公路隧道火灾纵向通风风速模拟研究

本文运用FDS软件,对1000 m单向单车道公路隧道火灾进行了模拟。通过20 MW火灾时温度场的发展、烟气的蔓延、烟气层高度的变化,对比分析了不同纵向风速对火灾的控制效果。得出了在该模型条件下,纵向通风风速在2.7 m/s时,排烟效果最为显著。     

海底特长隧道利用横通道控烟技术研究

摘 要：为了解决特长海底隧道发生火灾时的排烟问题,提出利用服务通道和联络横通道辅助送风的通风方案。利用火灾动力学模拟软件（FDS）,建立隧道火灾通风模型,通过研究通风排烟时服务隧道内补风量与横通道开启数量对火灾烟气的控制效果,确定通风系统的技术参数。结果表明：火灾发生时,事故隧道内纵向通风风速2 m/s,同时开启火源上游3 个横通道,并在服务隧道两端各施加1.3 m/s 纵向通风风速,既可将烟气控制在火源一侧,同时不影响人员安全疏散,其控烟效果与通风网络解算结果一致。采用横通道辅助送风的通风方案,控制特长海底隧道内火灾烟气蔓延是具有理论可行性的。     

地下环形隧道集中排烟模式的试验研究

通过实体火灾试验对地下环形隧道内烟气控制模式开展试验研究,对其排烟性能进行验证。试验采用柴油油盘火模拟汽车火灾,试验段划分为4个防烟分区,排烟方式为"中间排、两侧补",采集火源上、下游烟气温度及蔓延范围和高度。烟气总蔓延长度为210m,烟气层高度维持在2.8m,人员通行高度内基本不受烟气影响;人员可以迎风疏散,疏散安全水平较高。试验结果验证了排烟方案可以将火灾烟气控制在中间两个防烟分区内,满足判定指标要求。     

外部环境对城市地下隧道火灾烟气扩散影响的研究

采用CFD方法运用κ-E双方程模型,分别对不同外部环境下隧道匝道口火灾时烟气扩散情况进行模拟,比较不同温度和外界风速情况下烟气扩散及控制效果.结果表明:无外界风时,射流风机产生的导烟气流能迅速将大量烟气排出隧道,但随着外界风力的增强,导烟作用降低,隧道内烟气的排出越来越困难,且隧道内烟气温度随之降低,烟气沉降也更加严重;夏季排烟效率相对冬季降低了11.1%,北匝道内烟气平均温度升高了50K,冬季外界风力为0.8m/s和2.12m/s时,排烟效率相对冬季无外界风时分别降低了22.4%和9.8%,北匝道内烟气平均温度降低了30K和75K.     

奥体南区地下环形隧道防排烟系统有效性分析

本文针对奥体南区地下环形隧道防排烟系统设计,采用FDS模拟及现场热烟试验研究在防烟分区FY-3内发生汽车火灾时,隧道内烟气蔓延、能见度、重点位置温度场变化情况.模拟结果和热烟试验效果基本一致,在排烟风机及时开启联动排烟的工况下,烟气基本被控制在防烟分区FY-3内,人员疏散路径上未出现大面积烟气沉降现象,控烟排烟效果明显.     

地铁车站公共区烟气控制模式及效果研究

根据起火位置不同及烟气控制要求,给出了地铁车站公共区火灾工况下的烟气控制模式,运用FDS对地铁车站公共区火灾烟气控制效果进行模拟。结果表明,制定的烟气控制模式基本能够满足地铁车站公共区烟气控制要求;站厅公共区火灾工况下,起火区域的烟气温度未达到人体耐受极限条件,烟气没有蔓延至站台公共区,烟气控制满足人员疏散需要;站台公共区火灾工况下应开启隧道风机辅助排烟,确保扶梯口下行风速不小于1.5 m/s,防止烟气通过扶梯蔓延至站厅公共区。     

城市交通联系隧道组合排烟模式烟气控制研究

通过对各城市公路隧道进行调研并根据规范要求,选定城市交通联系隧道尺寸,并以此为原型建立1∶3的缩尺试验台,通过对烟气温度变化及烟气蔓延状况进行分析,研究城市交通联系隧道发生火灾时采用组合排烟模式的烟气控制效果。结果表明:城市交通联系隧道岔路口上游发生火灾时,采用纵向排烟和单点排烟协同作用的控制模式下,能够把烟气有效控制在主隧道上,保证其余支路不受影响。     

风口特性对集中排烟隧道烟气控制效果的影响

结合某集中排烟隧道通风设计,通过 CFD 模拟,分析了排烟风口形状、风口间距对烟气控制效果的影响.模拟结果表明,集中排烟系统能获得良好的烟气控制效果;排风诱导风速随着火灾热释放速率的增大、排烟口下游烟气扩散范围的缩小而增大;热释放速率、烟气扩散距离一定时,排烟风口形状由正方形变为横向矩形布置、增大风口间距,均可以有效降低诱导风速.在数值模拟的基础上,得到了适合工程应用的量纲一准则关联式,并对隧道集中排烟系统进行了优化设计.     

隧道火灾重点排烟系统烟气控制效果及排烟效率研究

采用数值计算方法,考虑热释放速率、排烟量、排烟口间距、排烟口面积、尺寸比和隧道高度,研究隧道火灾重点排烟系统下烟气蔓延距离、温度分布、排烟口风速和排烟效率。结果表明：火灾烟气蔓延距离随排烟量的增大而缩短,隧道顶棚温度下降;在排烟量不变的条件下,更大的排烟口宽长比能够缩短烟气蔓延距离;而排烟口间距的变化对排烟效率影响不明显。基于研究结果,给出了5 MW和20 MW火源功率下的重点排烟系统排烟量和排烟口布置建议值。     

侧部重点排烟与水喷淋协同作用下隧道烟气运动研究

合理的水喷淋设计参数及排烟策略，可保证隧道有效排烟和烟气层的稳定性，为人员安全疏散提供有利环境。为研究侧部排烟模式下烟气失稳临界状态时最佳喷水流量和排烟口设计参数，采用FDS 对15 MW 火灾规模下，不同喷水流量、排烟量、排烟口间距及排烟口高度下19 组工况进行模拟计算。结果表明：喷淋流量越大，烟气层高度越高，隧道整体温度降低，改变喷水流量对控制烟气层的稳定性效益不大，隧道空间内有烟气滞留；排烟量为70 m3/s、排烟口间距为50 m、排烟口高度为3.2 m 或4.0 m 为烟气层稳定临界状态时的排烟口最佳参数，此时侧部抽吸力向上的分力与烟气的热浮力大于水喷淋拽曳力，烟气层较稳定，隧道空间内无旋涡烟气滞留，有利于排烟和人员疏散。     

城市隧道组合通风排烟效果模拟研究

利用FDS数值模拟对某3 300m城市隧道组合通风排烟方式的火灾烟气控制效果进行了研究。根据不同烟气控制方案下2m高处的温度和能见度结果的分析可知,对于采用组合通风排烟方式的城市隧道,当发生20MW的火灾时,应控制纵向风速在2.5m/s左右并且只开启火源下游的排烟口,可以较好地保证火源上下游人员的安全。     

异形结构隧道火灾安全疏散研究

以某城市地下双层异形交通隧道为典型案例,按照车辆发生火灾的区域将隧道火灾划分为6种火灾场景。运用FDS模拟排烟失效与3m/s风速下的烟气蔓延状况,得到人员疏散可用时间。利用Pathfinder对逃生门洞的设置间距进行数值计算,得到人员疏散必需时间。将可用疏散时间与必需时间进行对比,得出异形隧道的合理排烟风速范围与疏散门的合理间距范围。     

着火列车制动进站过程烟气扩散特性模拟

为探究火灾列车制动驶向地下车站进行救援时的烟气扩散特性，采用理论分析和数值模拟的方法研究在不同控制烟气措施下，火灾列车减速至停止过程中烟气在车站轨行区及站台层的扩散规律，以及车站防灾通风系统受到的影响。结果表明：火灾列车制动进站时受移动火源与活塞风两大特性影响，烟气在上下游表现出明显的不均匀、不对称分布规律；屏蔽门虽能有效阻止烟气蔓延至站台层，但同时会增大轨行区活塞风速，增加烟气蔓延速度，不利于安全疏散；受活塞风影响，轨行区排烟效率下降了14%，轨行区各排烟阀火灾中下游排烟效率更高。     

双层盾构公路隧道侧向重点排烟效果研究

摘 要：利用FDS对某双层盾构公路隧道的侧向重点排烟系统进行了模拟研究,探讨了排烟口面积、间距、排烟口开启方案以及纵向通风对排烟效果的影响。结果表明：在无纵向风的条件下,火灾稳定后排烟口的面积为3~5 m2、排烟口间距为60~100 m时,排烟口的面积和间距对排烟效果的影响很小。随着纵向通风风速的增大和上游排烟口开启数量的增加,隧道侧向排烟系统的排烟效率明显减小。双层隧道上下层排烟口的排烟效率分布规律基本相同,下层隧道的总排烟效率略高一些。本文所研究的双层隧道发生20 MW火灾时,在纵向通风风速2 m/s下,排烟口间距为60 m,排烟口面积为4 m2,上游开启2个排烟口、下游开启4个排烟口时排烟效果更好。