自然通风城市隧道火灾温度分布试验研究

设定了两种火灾规模,以1：10模型比例对南京市某自然通风城市隧道进行了火灾时隧道内温度场的分布规律的模拟试验。试验结果表明,在大火灾强度下,温度场纵向影响范围相应增加;在隧道两口部存在温差的情况下,隧道内烟气主要向口部温度较高一侧的通风口扩散;在烟气经过通风竖井之后,烟气的温度有显著降低,证明自然通风竖井能够排出大量的烟气,并带走大部分热量,烟气会因热动力不足而发生沉降现象。     

坡度隧道火灾自然排烟特性研究

通过模型试验,研究了坡度隧道火灾自然排烟特性,试验结果表明：（1）受坡度影响,火羽流向上坡侧发生偏转,且偏转角几乎不受火源位置与HRR的影响,只随坡度的升高而线性增大;（2）顶壁下方最高烟气温度随坡度的升高而降低,基于理论分析和模型试验结果,得到了顶壁下方最高烟气温度的计算模型;（3）火源上坡侧的顶壁下方烟气温度受坡度变化的影响较小,下坡侧的顶壁下方烟气温度随坡度的降低而升高,并在坡度降为0时与上坡侧烟气温度关于火源对称分布,结合理论分析,得出了火源段顶壁下方烟气温度的衰减模型。     

屏蔽门系统地铁隧道空气温度分布特性研究

利用SES计算软件分析了屏蔽门系统地铁隧道内的空气温度分布特性,讨论了列车停车位置、加减速率大小、轨道排热系统和列车行车对数对温度分布以及最高温度位置的影响。结果表明:地铁隧道内的空气温度呈现相似的变化规律,左、右线隧道温度分布基本相同;隧道最高温度出现在距出站端0~12m的轨行区,并主要受到列车停车位置和加、减速率的影响;列车行车对数从10对/h增加到30对/h最高温度的平均值增加4.49℃,设置轨道排热系统的情况下隧道最高温度的平均值下降2.83℃。     

侧向集中排烟作用下隧道火灾烟气逆流长度规律试验研究

烟气逆流长度是隧道火灾进行烟气控制所需要研究的重要参数之一,该文通过在缩尺寸试验对侧向集中排烟作用下的烟气逆流行为进行研究,试验发现烟气逆流长度随侧向集中排烟风速增加而衰减得更快,但是以较大的纵向通风风速使烟气逆流长度衰减至火源附近位置时,由于侧向集中排烟产生的横向抽吸力限制了烟气向下游的蔓延运动,导致烟气逆流长度衰减逐渐变缓的现象,揭示了烟气浮力、纵向通风惯性力及侧向集中排烟产生的横向抽吸力三相力的复杂耦合机制。     

超长公路隧道火灾纵向排烟特性研究

由于隧道狭长和相对封闭的特点,一旦发生火灾将严重危及生命安全。大量研究表明,公路隧道纵向通风排烟技术成熟、工程建设经济。本研究采用CFD数值模拟方法建立了超长隧道火灾计算模型,对长度大于5km的超长隧道火灾全纵向排烟特性进行模拟分析。结果表明,当火源位于距隧道出口5km以及距隧道出口5.7km处时,在3.5m/s的纵向通风风速下,隧道内温度、CO浓度均能满足隧道火灾安全控制标准。因此,超长隧道火灾全纵向排烟方案具有可行性。     

地铁车站出入口火灾烟气特性的模拟研究

利用木垛火模拟地铁火灾的演化过程，在地铁车站出入口的缩尺度模型中进行模拟实验。采用温度相对值，分析地铁火灾沿车站出入口烟气温度下降的规律及其影响因素。通过实验图像，对烟气分层所需条件以及区域模拟方法在地铁火灾烟气特性研究中的适用性进行了讨论。气体成分测量结果表明，出口处烟气中CO的质量分数存在阶梯状变化的规律。     

纵向通风水平隧道火灾烟气流动特性研究

地铁隧道火灾烟气控制是城市公共安全的一个重要组成部分。在分析地铁隧道火灾烟气流动主要影响因素的基础上，将地铁隧道通风和排烟系统作为一个整体考虑，引入地铁隧道火灾烟气的浮力效应和热阻效应，建立了隧道通风网络火灾模拟的数学模型，分析了地铁隧道火灾烟气逆流的临界条件、临界流速、隧道风流及烟流流速与火灾强度的变化关系，为地铁隧道火灾烟气控制和事故应急处理提供科学依据。     

地铁深埋长隧道排烟方案研究

为解决地铁深埋长隧道内事故工况下列车追踪问题,以工程实际情况为例,采用计算机模拟的方法,对地铁深埋长隧道分别采用中间风井、轨顶风道与全部采用射流风机三种通风方案分别进行建模计算分析,结合线路埋深、行车密度、隧道断面、疏散安全等各方面因素,充分分析与阐述了各种方案的特点以及存在的问题。     

通道火灾时横向排烟对烟气层化特性的影响研究

在通道试验模型中开展了横向排烟试验,对不同火源功率下,通道内烟气层界面的形态特征、烟气层最高温升以及烟气水平流动速度随排烟速度的变化情况进行了研究。结果表明:通道内的烟气在排烟速率较小时能够维持很好的层化,随着排烟速率增大,烟气层与空气之间的掺混加剧,且靠近通道端部开口处的掺混程度强于远处。归一化的烟气层最高温升和烟气水平流动速度均随排烟速率呈幂指数衰减规律。靠近通道端部开口处的最高温升和水平流动速度衰减得更快;靠近通道端部开口处与远离通道端部开口处的烟气流动速度差异随排烟速率增大而增大。     

侧向排烟方式下隧道宽度对烟气特性的影响

基于FDS数值模拟方法,构建采用侧向排烟方式下,断面为不同宽度的公路隧道数值计算模型.研究不同隧道宽度下各行车道上方拱顶处、人员高度处烟气温度分布及排烟口处的排烟效率,以期为人员疏散及实际工程的通风排烟体系设计提供参考依据.研究结果表明:增加隧道宽度有利于降低拱顶及人员高度处烟气温度,但是会导致侧向排烟效率下降,特别在...     

隧道火灾烟气发展的模拟计算研究

分析了隧道火灾的特点，运用区域模拟和场模拟的方法，通过一假定的隧道火灾算例，分析了几种不同情况下隧道火灾的烟气发展情况。讨论了烟气温度、高度的变化情况，得到了不同区段火和烟气对人构成威胁和对隧道结构造成破坏的情况，最后对隧道火灾的防治提出了一些建议。     

坡度对地铁区间隧道火灾烟气流动影响的数值模拟

为探讨坡度对地铁区间隧道火灾烟气流动特性的影响,论文在综合分析国内外地铁区间隧道火灾研究的基础上,采用数值模拟软件FDS分别研究了自然通风条件下无坡度、1％坡度、2％坡度、3％坡度对区间隧道内烟气的流动特点、临界风速的影响.结果表明:坡度对地铁区间隧道火灾烟气的流动及临界风速有一定的影响.上坡隧道的临界风速相对于无坡度隧道的临界风速有所减小,且临界风速随着隧道坡度的增大而减小.下坡隧道的临界风速相对于无坡度隧道的临界风速有所增加,且临界风速随着隧道坡度的增大而增大.     

坡度与活塞风对地铁长区间隧道火灾点式排烟的影响

采用数值模拟方法对点式排烟模式下地铁长区间隧道火灾烟气流动进行了计算分析,研究了坡度与活塞风对排烟效率与烟气温度分布的影响。结果表明:烟气不仅受排烟风口的抽吸作用,同时坡度与活塞风影响隧道内烟气流动,点式排烟模式下坡度与活塞风对排烟效率与烟气温度分布的影响不能忽略。     

某单洞双向隧道列车火灾的烟气蔓延特性及防控研究

铁路隧道属于狭长形相对密闭空间,道路的长宽比十分大,与外部直接连接的仅有进口与出口,当发生火灾时后,烟气无法及时排出隧道,造成烟气在隧道内蔓延,不仅对隧道内人员生命安全产生威胁,还阻碍了消防人员及时进入隧道内进行扑救。其中,高铁地下单洞双向隧道不仅断面积大、行车组织复杂,而且发生火灾的位置往往不在纵向中心线上,因而隧道通风和排烟一直是工程设计中的重难点。以济滨隧道为研究对象,围绕单洞双向隧道的通风排烟模式和排烟参数,开展三维数值研究。其中,主要分析火灾发展过程中的烟气温度、碳烟密度、能见度等特征参数的分布情况。研究结果表明：在正常通风情况下,列车减速停车过程产生的活塞风效应,会起到一定的纵向排烟作用,但并不能将隧道内的烟气条件控制在对人体无害的范围;若采用大小为临界风速（3.7m/s）的纵向排烟模式,隧道内的温度可以得到有效控制,但下游人员逃生线路上的碳烟密度无法得到有效控制。提出的排烟模式和排烟参数可以为轨道交通领域类似工程通风排烟设计提供参考。     

自然通风公路隧道火灾试验研究

为了研究设有自然通风口的公路隧道内火灾行为，按隧道原型制作了比例模型。结合实验数据分析了火灾时隧道内烟气传播的速度规律、局部温度与沿程温度的分布规律以及隧道火灾行为下人员逃生的要求；通过比例换算，推算出烟气影响范围、人员逃离速度和通风口最近设计距离。     

地铁隧道通风系统火灾运行模式分析

介绍列车在区间隧道发生火灾时,排烟模式设计的主要原则与目的.就目前地铁隧道区间与车站轨行区采用的常规的横向排烟、纵向排烟、半横向排烟等模式进行系统组成介绍、功能描述与排烟效果分析.引入了临界风速的概念,并与现行的规范所要求排烟风速进行比较分析.介绍了纵向排烟与半横向排烟在目前国内地铁中的应用,并对以上各种排烟模式的优缺点及应用状况进行了分析.同时详细阐述了目前国内地铁车站轨行区发生火灾时,车站站台的排烟模式设计的主要原则与目的;对岛式车站与侧式车站的排烟模式分别进行论述.对站台排烟时现行规范要求的站厅与站台间楼梯口口部风速与实际情况中为满足烟气扩散所要求的风速进行对比分析.     

地铁山岭隧道事故排烟方案效果的对比分析

借助火灾模拟软件Pyrosim,建立了全尺寸的隧道和列车模型,研究了车厢内尾部发生火灾工况下纵向排烟和半横向排烟方案的排烟效果:至火灾发生900s时,纵向排烟方案下人员疏散至隧道内车头位置后便处于安全区域,半横向排烟方案下人员疏散至火源左侧第一个排烟口或车头范围以外便处于安全区域;纵向排烟方案人员完全疏散出车厢可用安全疏散时间比半横向排烟方案多约370s,人员疏散至安全区域可用安全疏散时间比半横向排烟方案多约640s。     

连续隧道洞口间烟气扩散特性研究

当上下游隧道的洞口间距较短时,上游隧道的火灾烟气可能扩散至下游隧道,对下游隧道造成影响。采用CFD数值模拟方法建立连续隧道模型,对不同纵向风速、不同火源位置、不同热释放率、不同洞口间距以及不同横向风速下的烟气窜流情况进行模拟分析。结果表明：（1）上游隧道纵向风速的增大将导致烟气往下游隧道方向水平扩散的距离增大,因此,烟气的窜流量增大;（2）火源距离上游隧道出口越远,热释放率越小,上游隧道出口处烟气温度就越低,烟气的水平惯性力上升,更容易窜流至下游隧道;（3）烟气窜流随着洞口间距的增大而不断减弱,当洞口间距足够大时,不会出现烟气窜流的现象;（4）当存在横向风时,洞口间烟气的流动轨迹会发生偏移,并且烟气窜流会随横向风速的增大而减弱。     

不同轨道结构形式下地铁隧道振动传递特性试验研究

为探明不同轨道结构形式下地铁隧道的振动传递特性及减振效果,以南昌地铁3 号线为工程背景,分别选取普通板式轨道地段、双层非线性减振扣件轨道地段、隔离式减振垫轨道地段,开展现场锤击试验。基于现场测试结果,研究不同轨道结构形式下地铁隧道的振动传递特性,并分析不同轨道结构的减振效果。结果表明：隔离式减振垫轨道的减振效果最佳,其次是双层非线性减振扣件轨道,普通板式轨道减振效果最差;双层非线性减振扣件轨道在80 Hz～170 Hz范围内表现出良好的减振特性,隔离式减振垫轨道则在30 Hz 以上频段均表现出显著的减振特性;与普通板式轨道相比,双层非线性减振扣件轨道和隔离式减振垫轨道的减振效果分别约为5.6 dB和10 dB。     

防护工程非火源房间火灾烟气特性研究

为讨论防护工程火灾时非火源房间内烟气特性,根据相似原理搭建了模型与实体比例为1:4的单室-走廊-单室模型实验台,进行了2个工况的模型实验,对比研究分析了烟气扩散室内和门口走廊中烟气温度、CO浓度、CO_2浓度及O_2浓度等烟气特性。结果表明,火灾发展阶段,扩散室内的烟气温度比门外走廊处低,烟气中CO、CO_2和O_2对人体的危害性比走廊处小,烟气温度和浓度变化滞后于走廊;火灾充分发展阶段烟气扩散室中烟气温度和浓度与走廊中几乎相同。火灾时,远火源端单室中烟气危害更大。