综合管廊电缆舱火灾后通风系统的数值模拟与优化设计

发布时间：2022-12-03 19:49

　　随着土地资源的紧缺,为了充分利用有限的地下空间,建设城市地下综合管廊的想法应运而生。综合管廊整个建设在地下,处于半密闭状态,因此,空气循环受阻,廊舱本身及电缆舱、热力舱、污水舱、燃气舱等舱室,也会散发热量和产生有毒有害气体,这些都给综合管廊本身及巡视与检修造成了威胁。在综合管廊的众多类舱室中,电缆舱具有很大的火灾危险性。同时,电力是城市的能源和血脉,一旦发生电缆火灾事故,将对人们的生活和生产造成重大影响。因此,需要分析电缆舱内火灾的发生过程,通过对比不同工况下的灾后通风排烟效果,确定最佳设计方案,从而对电缆舱通风系统进行优化,尽可能减少事故损失。本文按照西安市某综合管廊的具体尺寸,选取PyroSim建模,对综合管廊电缆舱内电缆火灾情况进行模拟研究。首先,模拟观察工况1（关闭通风系统,开启自动灭火系统）火灾时的火势发展、烟气运动、能见度、一氧化碳浓度和温度变化的情况。其次,考虑到风亭高度这一因素对于电缆舱火灾后排除烟气和一氧化碳的影响,设计了工况2~11,其中工况2~8仅进风亭高度在变化,其余条件一致,工况2、9、10、11仅排风亭高度在变化,其余条件一致。通过模拟分析,可得出工况2是最... 

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外发展研究现状
        1.2.1 国外的发展现状
        1.2.2 国外的研究现状
        1.2.3 国内的发展现状
        1.2.4 国内的研究现状
    1.3 存在的问题和隐患
        1.3.1 建设存在的问题
        1.3.2 实际存在的隐患
    1.4 研究的必要性
        1.4.1 通风系统的组成
        1.4.2 通风系统的运行工况
        1.4.3 研究通风系统的必要性
    1.5 研究内容
    1.6 本章小结
第二章 综合管廊火灾分析及电缆材料介绍
    2.1 综合管廊电缆火灾发生的原因
        2.1.1 电缆自身故障引起的火灾事故
        2.1.2 外界因素引起的电缆舱火灾事故
    2.2 电缆火灾的危险性
        2.2.1 热危险性
        2.2.2 烟气危险性
    2.3 电缆材料概述
        2.3.1 聚氯乙烯
        2.3.2 聚乙烯
        2.3.3 低密度聚乙烯
    2.4 本章小结
第三章 火灾动态仿真模拟软件简介
    3.1 火灾烟气运动模型
    3.2 软件概述
    3.3 基本理论
        3.3.1 控制方程
        3.3.2 数值模型
    3.4 本章小结
第四章 综合管廊电缆舱火灾模拟
    4.1 电缆舱基本参数确立
    4.2 电缆设置
    4.3 火源设置
    4.4 火灾报警及自动灭火系统设计
    4.5 通风系统设计
        4.5.1 通风系统介绍
        4.5.2 通风量计算
        4.5.3 风机选取以及百叶风口面积的计算
    4.6 实验工况设计
        4.6.1 通风口风速及面积计算
        4.6.2 进排风亭的平面示意图
        4.6.3 确定实验工况
    4.7 网格无关性验证及单元尺寸确定
    4.8 本章小结
第五章 数值模拟结果与分析
    5.1 实验工况1的模拟结果与分析
        5.1.1 热释放速率(HRR)分析
        5.1.2 火势发展
        5.1.3 烟气及能见度分析
        5.1.4 CO浓度变化
        5.1.5 温度变化
    5.2 实验工况2~11模拟结果分析
        5.2.1 实验工况2~8的排烟情况
        5.2.2 实验工况2~8的CO浓度变化
        5.2.3 实验工况2、9、10、11的排烟情况
        5.2.4 实验工况2、9、10、11的CO浓度变化
    5.3 实验工况12~21模拟结果分析
        5.3.1 实验工况12~18的排烟情况
        5.3.2 实验工况12~18的CO浓度变化
        5.3.3 实验工况12、19、20、21的排烟情况
        5.3.4 实验工况12、19、20、21的CO浓度变化
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望与不足
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]城市综合管廊通风系统设计分析研究[J]. 刘胡州.  建筑热能通风空调. 2017(05)
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博士论文
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硕士论文
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[8]火灾模拟中的RANS/LES混合湍流模式[D]. 李显祥.清华大学 2004
[9]多探测器协同探测通信机房火灾预警报警系统设计研究[D]. 任海峰.西安科技大学 2004



本文编号：3706864