地下综合管廊火灾烟气蔓延影响因素研究

发布时间：2020-06-15 15:32

【摘要】：地下综合管廊是用于收纳城市中各种线缆、给排水管道、燃气管道等的一种公共设施,它在给城市带来美观、便利的同时,也为火灾防治带来了许多挑战。由于地下综合管廊自身作用和结构的原因,管廊内需要始终开启着换气的排烟机。除此之外,管廊内收纳的线缆和管道,使得火灾危险性很大。因此,研究地下综合管廊内线缆布置和排烟机换气率具有重要意义。本文通过小尺寸长通道实验和FDS数值模拟,研究线缆连接点位置改变和排烟机换气率改变,对管廊内最高温度、纵向温度场、烟气流动场的影响,寻找出合理的线缆连接点和排烟机换气率,主要工作包括:(1)在小尺寸长通道中开展了不同火源位置的小尺寸实验,分析了火源位置的改变对长通道内最高温度和纵向温度场分布的影响。实验使用的火源为油池火,其燃烧速率不仅表示油池火燃烧快慢,也影响着火焰高度、温度和热辐射等重要参数。实验中通过改变火源位置,测量了长通道内各点温度曲线。结果表明,在排烟口与封闭端这段距离内,随着火源位置靠近排烟口,其最高温度会逐渐降低;在排烟口与出口这段距离内,随着火源越靠近出口,其最高温度逐渐增加。同时,火源越靠近排烟口,其火源在充分发展期温度变动幅度越大。(2)对比小尺寸实验和FDS数值模拟的结果,来确认FDS数值模拟的可靠程度。结果表明,同尺寸的实验结果和FDS数值模拟结果,在长通道内最高温度,和纵向温度场变化曲线上均很相似,因此FDS数值模拟软件可用于模拟地下综合管廊火灾。在全尺寸的地下综合管廊FDS数值模拟中,改变排烟机换气率和火源位置,可以发现当换气率在13次·h~(-1)时,风烟口会发生吸穿现象,反而影响了排烟机的排烟效率。当改变火源位置时,由于管廊两端均为封闭,当火源(即线缆连接位置)布置在排烟机下游时,其烟气蔓延距离较火源位于其他位置时更短,最高温度较火源位于其他位置时更低。(3)本论文结合小尺寸实验和FDS数值模拟的结果,提出了在地下综合管廊中排烟机的风速应当不大于4.5m/s,线缆连接部位应布置于排烟机下游的结论。图[42]表[9]参[55]
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU990.3;TU998.1
【图文】：

安徽理工大学硕士学位论文有量仅有 1.2km，远低于第一国际水平。我国人均水平若想达到发达国家的平均水平（2km/1000 人），需再建成综合管廊总长度约 25000km[2]。图 1 是部分形式的综合管廊。

图 5 隧道火灾标准温升曲线Fig.5 Standard temperature rise curve of tunnel fire然通风条件下火灾烟气温度纵向分布

【参考文献】

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1 程婧园;;隧道火灾临界风速计算公式的比较分析[J];消防科学与技术;2013年03期

2 孙磊;刘澄波;;综合管廊的消防灭火系统比较与分析[J];地下空间与工程学报;2009年03期

3 钟委,霍然,史聪灵;热释放速率设定方式的几点讨论[J];自然灾害学报;2004年02期

4 贺大伟,陈志显;火灾中烟雾对人的危害及防范[J];河南消防;1999年09期

5 王信群,张萍;电缆隧道火灾防止措施[J];化工劳动保护;1998年03期

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1 付强;典型电缆燃烧性能研究[D];中国科学技术大学;2012年

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1 李欣玉;综合管廊电缆舱火灾后通风系统的数值模拟与优化设计[D];西安建筑科技大学;2018年

2 孙瑞雪;城市地下综合管廊灭火系统的实验与数值模拟研究[D];中国科学技术大学;2018年

3 郭尊孟;核电站室内电缆火灾规律研究[D];广东工业大学;2018年

4 孙伟俊;城市地下综合管廊火灾危险控制技术研究[D];西安建筑科技大学;2017年

5 王育红;城市地下综合管廊监测与预警系统研究及应用[D];西安建筑科技大学;2017年

6 郝冠宇;综合管廊中电缆舱内火灾烟气模拟研究[D];西安建筑科技大学;2017年

7 殷宪飞;BIM技术在城市综合管廊运营维护阶段的应用研究[D];哈尔滨工业大学;2017年

8 杜长宝;地下综合管廊电缆火灾温度场分布及烟气流动特性分析[D];中国矿业大学;2017年

9 袁明;基于ArcEngine的地下管线综合应用系统的设计与实现[D];成都理工大学;2008年

本文编号：2714623