纵向风下隧道顶部和侧向排烟特性对比研究

建立全尺寸隧道火灾三维数值计算模型,通过设置不同的火源位置、风口尺寸、排烟量、火源功率,在纵向风速为临界风速时,对隧道内顶部和侧向机械排烟系统烟气分布特性进行对比分析。研究发现,两种排烟方式的顶壁烟气特性在火源段内无明显区别,而在非火源段内,侧向机械排烟的温度和CO浓度要明显高于顶部机械排烟;对于非火源段内的竖向分布和人员高度处的横向分布,顶壁排烟系统的整体温度和CO浓度都比侧壁排烟低,排烟效果好。     

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.     

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。     

超长水下公路隧道侧向重点排烟系统合理排烟量分析

苏州某水下公路隧道全长9km,最大断面面积约142m2,其距离长、断面大的特点对隧道排烟系统的合理性设计提出了更高的要求,而排烟量的合理性是隧道排烟系统合理化设计的前提。为此,先采用理论公式进行计算,后采用FDS数值模拟的方法研究了隧道侧向重点排烟系统在火灾荷载为50MW,排烟量分别为220m3/s、240m3/s、260m3/s时的烟气蔓延范围、排烟阀处温度、流速、排烟效率的变化规律。结果表明：超长水下公路侧向排烟系统在50MW火灾下,不同排烟量时排烟阀排烟效率、烟气蔓延范围均无显著差异,且排烟阀处温度、流速均在要求范围内;理论计算与数值模拟均表明合理排烟量的计算值为220m3/s,设计值为260m3/s。研究结果可为水下长隧道侧向重点排烟系统排烟量的理论计算提供方案参考。     

地铁隧道火灾双点排烟烟气温度分布特性的试验研究

基于1:20的模型试验,研究了火源热释放率、排烟量和风口长度对地铁隧道火灾双点排烟烟气温度分布特性的影响。结果表明:火源段烟气温度随着火源热释放率的增加而显著增加,在排烟作用下非火源段烟气温度急剧下降;排烟量和风口长度对火源段烟气温度几乎没有影响;排烟量对非火源段烟气温度影响较大,而风口长度对非火源段烟气温度影响不大。     

近间距双洞单向隧道洞口火灾烟气流动分析

对洞口间距小,双洞单向公路隧道火灾排烟工况进行研究,通过对不同工况火灾隧道排烟风速及运营隧道通风速度下的火灾烟气流动利用计算流体动力学进行模拟分析,得出了双洞单向隧道排烟风速与通风风速之间的影响关系,并利用该关系对排烟及通风设计进行了优化,有效地减少了非着火隧道的吸入烟气量,确保了运营隧道的空气品质。结果对该类型公路隧道工程排烟通风设计具有一定参考价值。     

特长水下隧道侧向排烟模式的排烟效果研究

为了研究特长水下隧道侧向排烟系统的排烟效果,以某特长城市水下隧道工程为例,借助FDS软件建立模型。对比有、无纵向风情况下,隧道内不同车道上方烟气层高度及人眼高度处能见度分布。结果表明:侧向排烟模式下,隧道内不同车道烟气分布差异明显,纵向风对排烟系统的排烟效果有明显影响。     

UTLT类隧道半横向排烟方式下排烟阀参数及排烟量对排烟效果影响

为了解和掌握半横向通风排烟模式下城市地下交通联系隧道的火灾工况变化规律,基于FDS数值模拟软件,以某城市地下交通联系隧道实际工程作为研究对象,建立全尺寸的隧道物理模型。通过分析对比不同排烟阀面积、不同排烟阀开启个数、不同排烟阀间距及不同排烟速率大小的四种排烟方案下隧道内烟气温度场及烟气蔓延范围分布规律变化,探究了不同工况下各参数对火灾烟流特性的影响。结果表明,在半横向通风排烟模式下选取排烟阀面积大小为3m~2、排烟阀间距为24m、排烟阀开启个数为6个以及设置排烟速率为60m~3/s时,隧道火灾烟流控制效果较好。     

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。     

深埋车站防排烟方案研究

随着中国地铁工程建设的铺开,车站形式越来越复杂,出现了很多埋深较深的车站。以某站为例,通过软件模拟和分析,提出深埋车站防排烟方案的设计关键点和具体方案。对于深埋车站,站厅层火灾、站台层火灾,只要排烟风机压头足够,采用出入口进行补风,都可以满足防排烟要求。站台层排烟时,如开启站厅层公共区通风空调系统进行加压送风,或者把轨道排风口直接设置在站台层公共区都可以起到更好的排烟效果。车站隧道火灾时,开启区间隧道通风系统进行辅助排烟,可以满足防排烟要求。如开启站厅层公共区通风空调系统进行加压送风,可以起到更好的防排烟效果。     

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。     

基于人员安全疏散的建筑防火性能化设计

采用网络模型软件模拟预测建筑火灾烟流运动特性,以火灾建筑内的人员作为被保护对象,在原有的火灾烟气危险状态判据中新增加一项临界CO的质量浓度,综合起来确定人员可用安全疏散时间ASET。人员所需安全疏散时间RSET采用经验数据计算。比较ASET和RSET,从而确定建筑物的排烟量。利用实例进行了验证,计算结果表明,其他条件相同时,不同火源条件下的排烟量是不同的,而且临界CO的质量浓度作为危险状态判据是非常必要的。     

排烟机功率对船舶舱室烟气特性影响的仿真实验研究

对于船舶住舱等小型舱室而言,人员相对密集而火灾事故造成的烟气又难以通过有效手段排放。针对船舶住舱火灾烟气控制所采用的典型排烟方法,运用火灾动力学软件PyroSim进行数值模拟计算,并精心采用仿真验证试验,研究无排烟和排烟机工作时的船舶舱室烟雾蔓延规律,在此基础上依据燃烧所产生的热量设置6种排烟机功率依次增大的排烟工况,研究不同工况排烟机功率和补风条件下的控烟效果,得出较为接近实际的烟气蔓延流动时烟气温度和烟气浓度等特性参数的变化规律,以及优化选择最佳的补风方式和排烟功率的总体思路。研究结果对于船舶舱室烟气高效防控具有一定的理论和现实指导意义。     

地下通道火灾排烟的通风系统模拟分析

本文阐述了地下通道火灾排烟的通风系统模拟分析,烟气流过着屏蔽门时的局部阻力系数,再利用网络模型模拟地下隧道、各通风井的通风排烟量,以确定其能否满足通风排烟要求,对地下事故工况风机的设置、地下事故工况的处理预案,不同形式区间隧道通风系统对隧道内通风速度场、温度场及新风量的影响规律。研究同时对通风系统方案进行了初步的技术经济比较。本研究为分析地下通风系统的空气流动与传热提供了参考,为通风系统方案的选择。     

某机场捷运车站综合交通体火灾自然排烟效果研究

机场旅客捷运系统捷运车站综合交通体具有空间高大、上下贯通的特点,其排烟系统无明确设计依据。采用FDS数值模拟计算软件,对某综合交通体按中庭建筑属性采用自然排烟方案的烟气排除效果进行模拟计算。两种火灾场景下,烟气温度、CO₂浓度、CO浓度和能见度等指标在人员有效疏散时间内均能满足人员逃生的基本要求,模拟结果可为类似贯通高大建筑空间排烟系统设置提供设计参考。     

高层建筑防排烟设计应注意问题的探讨

通过对近年来发生的火灾事故分析,显示出烟气是造成建筑火灾人员伤亡的主要因素。火灾时烟气对人的危害主要表现在火灾烟气中含有大量的有毒气体、烟气不利于人员的疏散这两个方面。由于烟气对人的危害是火灾中人员伤亡的主要原因,因此,阻止烟气扩散、及时排除高温烟气,确保人员顺利疏散是高层建筑防排烟设计的主要目的。本文就高层建筑防排烟的主要方式及设计注意问题进行探讨。     

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。     

地铁深埋车站疏散与防排烟问题研究

通过对车站火灾进行烟控模拟校核,对车站最不利火灾工况下整站人员疏散进行模拟分析,提出地铁深埋车站疏散与防排烟问题难点以及应对措施,并提出合理化建议。     

轨道交通高架车站自然排烟效果模拟分析

国内轨道交通高架车站公共区基本采用自然通风和自然排烟。由于景观要求,车站雨棚多采用封闭拱顶形式,其檐高与拱高对车站自然排烟效果的影响较大。利用CFD模拟了不同拱高和檐高对自然排烟的影响,对比分析了不同雨棚形式下自然排烟的有效性。模拟结果表明,高架车站雨棚设计时,为保证排烟效果,檐高h不应低于2.6m,拱高H的最大值不宜大于檐高的1.5倍。     

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。