综合管廊断面形状及风速对火灾和排烟的影响研究
发布时间：2021-05-10 15:48
综合管廊是在城市地下建造的一个隧道空间,能将各种市政管道集中敷设在该隧道内作统一管理,既能对管道起保护作用,又提高了土地利用率。然而,随着综合管廊建设及纳入管线的不断增多,出现了各种运行安全性事故,其中以电缆舱火灾危险性最大,且火灾后产生的烟气如何有效的排出一直是人们关注的重点。本文用数值模拟的方法就电缆舱断面形状及风速这两方面的因素对排烟的影响作了以下几方面的研究。首先分析了电缆舱的起火原因,即由电缆自身原因及外界因素引发火灾,并根据火灾和烟气流动的特点,在通风系统及消防建设方面给出了建议;其次,依据综合管廊建设标准设计了三种不同类型的断面,并根据规范确定了事故通风时的最小通风量和最大通风量,从中选取了三种符合标准的风速,以此设计了9种工况作为对比;最后应用火灾动力学模拟软件PyroSim建立火灾模型,依次对9种工况进行模拟分析,观察燃烧阶段烟气流动过程及温度分布,并重点比较排烟阶段各个工况下烟气量变化情况、断面风速大小和烟气密度值。通过对模拟结果进行比较分析得出以下结论:在燃烧阶段,9种工况在密闭条件下火灾持续时间均不超过10 min,因此采用密闭自熄的方式灭火是可行的;电缆舱中温...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 通风条件改变
1.2.2 断面形状改变
1.2.3 其他因素
1.3 研究内容及意义
1.4 本章小结
第二章 综合管廊火灾和排烟分析
2.1 火灾起因
2.1.1 电缆自身原因引发火灾
2.1.2 外界因素引发火灾
2.2 火灾特点及危害
2.3 通风系统
2.3.1 自然通风
2.3.2 机械通风
2.3.3 自然通风辅以无风管的诱导式通风
2.4 防火设计重点
2.4.1 防火分区设置
2.4.2 灭火设施
2.5 本章小结
第三章 软件介绍和模型建立
3.1 火灾模型选择
3.2 PyroSim概述
3.2.1 PyroSim简介
3.2.2 基本控制方程
3.2.3 燃烧模型
3.3 软件应用流程
3.4 电缆舱标准断面
3.5 PyroSim建模
3.5.1 火源设置
3.5.2 网格划分
3.5.3 电缆设置
3.5.4 风口设置
3.5.5 壁面设置
3.5.6 其他参数设置
3.5.7 模拟假设
3.6 模拟工况设计
3.7 本章小结
第四章 模拟结果与分析
4.1 燃烧阶段结果分析
4.1.1 烟气流动的驱动力
4.1.2 烟气流动特点
4.1.3 温度分布
4.2 排烟阶段结果分析
4.3 结果对比
4.4 本章小结
结论与展望
1.结论
2.展望
参考文献
附录
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析城市综合管廊截面类型[J]. 米军,罗玉林. 江西建材. 2017(21)
[2]城市综合管廊电缆火灾CFD数值模拟研究[J]. 王方舜. 武警学院学报. 2017(08)
[3]综合管廊断面型式设计与比选[J]. 刘旭. 建筑技术开发. 2017(12)
[4]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)
[5]隧道风对隧道火灾烟气扩散的影响研究[J]. 吴世先,杨会,朱辉. 铁道科学与工程学报. 2017(04)
[6]市政综合管廊通风系统的设计原则与要点[J]. 娄佳濯,吴小冬. 江西建材. 2017(03)
[7]城市地下综合管廊火灾烟气温度场研究[J]. 赵永昌,朱国庆,高云骥. 消防科学与技术. 2017(01)
[8]综合管廊在高校中的应用[J]. 李业伟,廖春成,鲁楠,管志伟. 市政技术. 2016(06)
[9]城市地下综合管廊建设管理模式及关键技术[J]. 谭忠盛,陈雪莹,王秀英,黄明利. 隧道建设. 2016(10)
[10]地下综合管廊结构计算模式及其断面结构优化——基于有限元软件应用[J]. 钟远志. 福建建筑. 2016(08)
硕士论文
[1]基于PyroSim的汽车火灾预警仿真[D]. 李娜.吉林大学 2018
[2]基于PyroSim和Pathfinder的商业综合体火灾与安全疏散模拟仿真研究[D]. 杨雨亭.昆明理工大学 2018
[3]综合管廊中电缆舱内火灾烟气模拟研究[D]. 郝冠宇.西安建筑科技大学 2017
[4]城市多岔道隧道火灾通风排烟数值模拟研究[D]. 杨小祎.西南交通大学 2017
[5]设排烟道隧道的火灾烟气流动特性研究[D]. 任炳旭.重庆大学 2017
[6]基于PyroSim的大口子公路隧道火灾与疏散仿真研究[D]. 马强.长安大学 2016
[7]地下商业街火灾数值模拟与安全疏散研究[D]. 袁婧.天津理工大学 2016
[8]基于Pyrosim和Pathfinder的建筑火灾数值模拟和安全疏散研究[D]. 张志魁.天津理工大学 2015
[9]自然通风竖井长宽比对地铁区间隧道排烟效果的影响研究[D]. 胡漪.西安建筑科技大学 2013
[10]美菰林纵向通风公路隧道数值模拟与研究[D]. 王日升.北京工业大学 2003
本文编号：3179631
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 通风条件改变
1.2.2 断面形状改变
1.2.3 其他因素
1.3 研究内容及意义
1.4 本章小结
第二章 综合管廊火灾和排烟分析
2.1 火灾起因
2.1.1 电缆自身原因引发火灾
2.1.2 外界因素引发火灾
2.2 火灾特点及危害
2.3 通风系统
2.3.1 自然通风
2.3.2 机械通风
2.3.3 自然通风辅以无风管的诱导式通风
2.4 防火设计重点
2.4.1 防火分区设置
2.4.2 灭火设施
2.5 本章小结
第三章 软件介绍和模型建立
3.1 火灾模型选择
3.2 PyroSim概述
3.2.1 PyroSim简介
3.2.2 基本控制方程
3.2.3 燃烧模型
3.3 软件应用流程
3.4 电缆舱标准断面
3.5 PyroSim建模
3.5.1 火源设置
3.5.2 网格划分
3.5.3 电缆设置
3.5.4 风口设置
3.5.5 壁面设置
3.5.6 其他参数设置
3.5.7 模拟假设
3.6 模拟工况设计
3.7 本章小结
第四章 模拟结果与分析
4.1 燃烧阶段结果分析
4.1.1 烟气流动的驱动力
4.1.2 烟气流动特点
4.1.3 温度分布
4.2 排烟阶段结果分析
4.3 结果对比
4.4 本章小结
结论与展望
1.结论
2.展望
参考文献
附录
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]浅析城市综合管廊截面类型[J]. 米军,罗玉林. 江西建材. 2017(21)
[2]城市综合管廊电缆火灾CFD数值模拟研究[J]. 王方舜. 武警学院学报. 2017(08)
[3]综合管廊断面型式设计与比选[J]. 刘旭. 建筑技术开发. 2017(12)
[4]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)
[5]隧道风对隧道火灾烟气扩散的影响研究[J]. 吴世先,杨会,朱辉. 铁道科学与工程学报. 2017(04)
[6]市政综合管廊通风系统的设计原则与要点[J]. 娄佳濯,吴小冬. 江西建材. 2017(03)
[7]城市地下综合管廊火灾烟气温度场研究[J]. 赵永昌,朱国庆,高云骥. 消防科学与技术. 2017(01)
[8]综合管廊在高校中的应用[J]. 李业伟,廖春成,鲁楠,管志伟. 市政技术. 2016(06)
[9]城市地下综合管廊建设管理模式及关键技术[J]. 谭忠盛,陈雪莹,王秀英,黄明利. 隧道建设. 2016(10)
[10]地下综合管廊结构计算模式及其断面结构优化——基于有限元软件应用[J]. 钟远志. 福建建筑. 2016(08)
硕士论文
[1]基于PyroSim的汽车火灾预警仿真[D]. 李娜.吉林大学 2018
[2]基于PyroSim和Pathfinder的商业综合体火灾与安全疏散模拟仿真研究[D]. 杨雨亭.昆明理工大学 2018
[3]综合管廊中电缆舱内火灾烟气模拟研究[D]. 郝冠宇.西安建筑科技大学 2017
[4]城市多岔道隧道火灾通风排烟数值模拟研究[D]. 杨小祎.西南交通大学 2017
[5]设排烟道隧道的火灾烟气流动特性研究[D]. 任炳旭.重庆大学 2017
[6]基于PyroSim的大口子公路隧道火灾与疏散仿真研究[D]. 马强.长安大学 2016
[7]地下商业街火灾数值模拟与安全疏散研究[D]. 袁婧.天津理工大学 2016
[8]基于Pyrosim和Pathfinder的建筑火灾数值模拟和安全疏散研究[D]. 张志魁.天津理工大学 2015
[9]自然通风竖井长宽比对地铁区间隧道排烟效果的影响研究[D]. 胡漪.西安建筑科技大学 2013
[10]美菰林纵向通风公路隧道数值模拟与研究[D]. 王日升.北京工业大学 2003
本文编号：3179631
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