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。     

隧道横向通风排烟口设置对排烟效果的影响

通过FDS研究隧道横向通风系统中排烟口位置和数量对机械排烟效果的影响,对比烟气蔓延距离,分析和判断各工况的排烟效果.结果表明,打开单个排烟口时,随着排烟口距离火源距离的增加,排烟效果变差;打开多个排烟口时,排烟效果明显好于开启单个排烟口,多个排烟口的位置和数量对排烟效果影响不大.     

隧道内顶棚和侧向机械排烟效果对比

为了比较顶棚机械排烟和侧向机械排烟在隧道火灾中的排烟效果,采用数值模拟的方法对隧道火灾中两种排烟方式的温度分布、流场分布、排烟量、排热量以及排烟效率进行对比.结果表明,两种排烟方式的流场分布与烟气吸入方式差别较大;侧向机械排烟更容易发生吸穿;顶棚机械排烟的排烟量和排热量更高,排烟效果更好;侧向机械排烟由于更容易发生吸穿...     

环形走廊机械排烟口水平布置对机械排烟效果的影响

以1幢高层建筑环形走廊为例,利用火灾动力学模拟软件FDS研究了环形走廊不同的排烟口水平布置方式对走廊机械排烟效果的影响。定义了排烟效率和排热效率2个定量评价机械排烟效果的指标,计算了各种工况的排烟效率和排热效率,通过与走廊上温度等参数的对比分析证明了这种方法的可行性。研究表明:对于环形走廊,排烟口的开启数量和设置位置对排烟效果具有很大影响,在排烟量一定的情况下,并非开启排烟口数量越多越好。针对本文火灾场景,排烟口设置在走廊的转角处比设置在走廊中间位置排烟效果更好;当排烟口设置在4条走廊的转角处时,火灾时开启适当位置的2个排烟口排烟效果远好于4个全开。     

火源位置对侧向排烟隧道排烟效果影响研究

在采用侧向排烟的隧道内,由于火灾可以出现在距离排烟口的不同位置,隧道内温度及烟气流动也随之发生变化。因此,采用FDS,通过设定不同的纵向火源位置,研究侧向排烟隧道内的温度与烟气流动特征。结果表明,侧向排烟口对一定范围以内的区域能起到降温作用,其排烟量越大,温度降低越显著;侧向排烟口距离火源越远,越容易发生吸穿;排烟量的增加能显著减少烟气的纵向传播距离;与排烟量相比,火源位置对总排烟效率的影响不大,只对较近排烟口的排烟效率有明显影响。     

地铁换乘车站排烟口相对位置对排烟效果的影响

排烟口相对于排烟风管的位置对排烟效果有一定影响。通过对地铁换乘车站排烟系统实体试验和火灾数值模拟试验分析,探讨了实际工程中排烟风管排烟口相对位置对排烟效果的影响,并对相关的技术措施与建议进行了归纳总结。     

隧道侧向集中排烟系统排烟阀设置间距选择

对于隧道内侧向集中排烟系统的方案比选中,选择合理的排烟阀间距,对于有效地控制隧道内的烟气蔓延及提高排烟效率起着至关重要的作用。通过采用FDS模拟软件对隧道内的火灾工况进行数值模拟分析,分别通过对50 m, 60 m, 70 m三种不同排烟阀设置间距时的火灾烟气蔓延规律以及烟气控制效果进行对比,确定当排烟阀的间距为50 m时,能够达到很好的烟气控制效果与排烟效率,且此时隧道内的温度、能见度指标均未达到临界危险值,有利于人员的安全疏散。     

排烟口对地铁隧道火灾机械排烟效果影响研究

利用火灾动力学仿真软件FDS研究了排烟口面积和排烟口长宽比对地铁区间隧道火灾排烟效果的影响(火源功率为5 MW)。即对不同工况下,人眼特征高度层温度,CO浓度,能见度以及顶棚温度进行研究并进行对比分析。结果表明:排烟口面积为4m^2、排烟口长宽比1:1更有利于人员疏散。     

侧向集中排烟隧道火灾烟气控制优化

针对某特长沉管公路隧道采用侧向集中排烟系统的实际,采用FDS对隧道内温度场分布、2 m高处能见度分布、烟气蔓延范围、排烟效率等指标进行定量分析,获得合理的烟气控制方案.结果表明:火源位于-3％坡度段内,火源功率50MW的合理纵向诱导风速为2.5 m/s,合理排烟口开启方案为上游开启1组/下游开启4组排烟口;0坡度段合理的烟控方案为两端排烟,上游开启2组/下游开启3组排烟口,并配合1.5m/s的纵向诱导风速;3％坡度段合理的烟控方案为下游端排烟,上游开启2组/下游开启3组排烟口,并配合1 m/s的纵向诱导风速.     

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。     

倾斜导烟板对隧道机械排烟效果影响研究

摘 要：排烟口风速随着负压差增大而增大,而增大排烟口负压容易出现吸穿效应,同时由于烟气沿顶棚纵向扩散时存在水平惯性力,往往还未进入排烟口就流向其后方,使控烟效果变差。针对上述问题,在排烟口下方设计了一种倾斜导烟板（ISD）来优化排烟口处流场,增大排烟口处的负压差,抵挡排烟口下方烟气的水平惯性力并抑制吸穿效应,提高排烟效率。应用FDS模拟验证ISD对排烟效果的影响,结果表明,ISD装置能明显提高排烟口的排烟能力,当倾斜挡烟板垂直高度为600 mm时,与普通排烟口相比,流向下游的热量流量减少99.8%,排烟口下方负压增大3倍,并且对抑制吸穿现象效果明显,机械排烟效率得到提高。     

重点排烟模式下坡度隧道烟气控制优化研究

针对不同坡度隧道,对重点排烟模式下的烟气控制效果进行研究。以某三车道隧道为例,采用FDS对不同坡度、单向与双向重点排烟以及不同的排烟口开启方式等多工况进行模拟研究,分析烟气蔓延长度、能见度和隧道洞口自然补风风速等关键性判据的变化规律,提出重点排烟模式下不同坡度隧道的烟气控制优化建议。     

高层建筑走廊机械排烟的数值模拟研究

采用场一区复合模型模拟起火层内的烟气运动过程，分析了走廊通道内三种机械排烟方案的烟气控制效果。模拟结果表明，与排烟量相比，排烟口的位置和数量对排烟效果的影响更大；排烟口应尽量远离疏散出口。     

中庭机械排烟量计算方法探析

阐述了中庭防排烟系统机械排烟量的性能化计算方法,即以区域模型为理论基础,结合中庭建筑特征设定火灾热释放率后进行火灾烟气层高度和排烟速率等计算,并给出了计算实例。     

顶部开口自然通风隧道火灾竖井排烟效率研究

通过数值计算方法,研究了顶部开口自然通风隧道竖井的排烟效率。考虑了火源热释放速率、竖井高度、长度和宽度及竖井位置的影响,并与竖井排烟效率计算模型进行对比。研究结果发现：竖井的排烟效率随竖井高度的增加而略微增大;竖井的排烟效率基本不随火源热释放速率的变化而变化;随着竖井长度和宽度地增加,排烟效率大幅增加;此外,当竖井位于顶棚中央时,排烟效率较位于顶棚一侧的排烟效率高,且烟气控制效果好。此外,竖井排烟效率模型可以较好地预测不同竖井尺寸和位置的排烟效率。     

分布式排烟管对侧向排烟效率提升效果分析

为了进一步提高隧道火灾侧向排烟效率,以港珠澳大桥海底沉管隧道为研究对象,利用FDS数值模拟软件进行等尺寸建模,将火源热释放速率设置为10,20,50 MW,排烟速率设置为4,6,8,10 m/s,宽高比设置为1:2、1:1、2:1、3:1,共计48组工况,在各个侧向排烟口处加装"分布式排烟管",通过控制变量法分析分布式...     

火源—竖井间距对自然通风隧道火灾烟气流动特征的影响

通过数值计算,研究顶部开口自然通风隧道火灾火源–竖井间距对烟气流动特征与竖井排烟效率的影响。考虑因素有火源–竖井间距、竖井断面尺寸。结果表明：随着火源–竖井间距的增大,竖井前方来流烟气的质量流量增大,且竖井的排烟效率逐渐降低,竖井内空气卷吸量减少;当火源–竖井间距较小时,竖井更有利于排出更多的热量,竖井后方的温度降低幅度更大,烟气可以被控制在更小的范围内。此外,随着竖井截面尺寸的增大,竖井的排烟效率增加,且增大竖井的宽度更有利于增加竖井的排烟量。因此建议当相邻竖井的间距较大时,可适当增加竖井的截面尺寸和竖井高度。     

地铁长隧道排烟道代替部分中间风井方案烟气特性研究

长区间隧道的防排烟系统设计通常是设置中间风井,但中间风井的设置容易受到多方面因素制约,可采用拱顶排烟道代替部分中间风井。为验证并拓展拱顶排烟道代替方案可行性,通过理论分析了3种排烟道设置方案对应的烟气控制方式。基于广州某区间地铁,通过数值模拟对排烟道设置方式进行验证,得到不同条件下3种排烟道设置方式控制烟气效果对比,结果表明：单侧送风1.6 m/s且排烟量为140 m3/s时基本可以控制火灾位于中间通风区段时烟气的排出。当火灾位于靠近风井或排烟口下方时,送风风速1.4~1.6 m/s、排烟量140~150 m3/s可有效控制烟气。证明了排烟道代替部分中间风井的可靠性,拓展了该方案的适用性。     

扁平空间排烟口朝向对排烟效果的影响

在解读相关规范基础上,分析排烟口朝向对气流的影响。以某扁平商业空间为例,利用FDS模拟排烟口朝向对排烟效果的影响。结果表明,在同样的排烟管道条件下,排烟效果优劣的顺序依次为:排烟口朝上、排烟口侧向、排烟口朝下。