地下快速道路火灾下的烟气控制研究

发布时间：2017-06-04 14:19

  本文关键词：地下快速道路火灾下的烟气控制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：城市地下快速道路作为一种新型的道路交通方式,由于其在缓解地面交通压力等方面能够发挥重要作用,因此,一些人口密集且道路交通问题严重的大型城市正在规划或是建设地下快速路。由于地下空间具有封闭性,一旦发生火灾,将会造成严重的财产损失和人员伤亡,因此其火灾下的烟气控制以及人员的安全疏散的研究越来越受到国内外研究和设计人员的广泛关注。为了得到火灾发生时,隧道内烟气、温度、风速等状态参数的空间以及时间分布情况,本论文主要采取了两种方法,即在交通部试验场进行了实际尺寸隧道的烟控实验,以及用大型流体分析软件CFX进行数值仿真模拟。用两种方法分别得到了在不同的工况下,温度和烟气在燃烧进程中沿隧道纵向、横向及垂直方向的空间分布情况,以及特定截面上的截面平均风速随时间的变化规律,通过对这些参数的分布的规律进行归纳总结之后,得到了火灾时热烟气在整个隧道内的运动路径、风机对于隧道内风速及烟气分布产生的影响等,为地下快速道路火灾报警系统、通风排烟系统的设置以及逃生救援方案的制定提供了依据。本论文还将以实验为基础进行的数值模拟的结果与实验结果进行了对比,证实了CFX模拟结果具有相当的参考价值,但是也存在一定的局限性。
【关键词】：城市地下快速道路 实际尺寸隧道烟控实验 CFX数值模拟 通风排烟方式 温度或烟气的空间分布 纵向风速
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU998.1;U492.83
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-15
• 1.1 城市地下快速道路的发展现状7-11
• 1.1.1 北京金融街地下交通工程7-9
• 1.1.2 西安市明城区地下交通工程9
• 1.1.3 重庆市渝中区地下交通工程9-10
• 1.1.4 城市地下快速道路的特点10-11
• 1.2 隧道火灾的特点11-12
• 1.2.1 隧道火灾所造成的危害以及负面影响11
• 1.2.2 隧道火灾发生的原因分析11-12
• 1.2.3 地下快速道路火灾的特点12
• 1.3 本文研究的主要内容和主要方法12-15
• 1.3.1 主要内容12-13
• 1.3.2 主要方法13-15
• 第2章 隧道火灾烟气控制理论基础15-20
• 2.1 临界风速的计算公式15-16
• 2.2 隧道的通风排烟方式16
• 2.3 湍流模型16-17
• 2.4 离散化方法17-18
• 2.5 控制方程18-19
• 2.5.1 质量守恒方程18
• 2.5.2 能量守恒方程18-19
• 2.5.3 动量守恒方程19
• 2.5.4 场模型及控制方程通用形式19
• 2.6 本章小结19-20
• 第3章 地下快速道路实际尺寸烟控实验研究20-53
• 3.1 实验目的20
• 3.2 实验场地以及设备器材20-24
• 3.2.0 试验场地几何尺寸20-21
• 3.2.1 通风排烟设备21-22
• 3.2.2 发烟发热装置22
• 3.2.3 温度测量装置22-23
• 3.2.4 风速测量装置23-24
• 3.2.5 其他设备仪器24
• 3.3 实验步骤24-28
• 3.3.1 场地布置、设备连接24-26
• 3.3.2 实验过程26-28
• 3.4 实验结果28-52
• 3.4.1 自然通风(不开风机)工况下的实验结果28-35
• 3.4.2 纵向通风工况下的实验结果35-48
• 3.4.3 半横向通风工况下的实验结果48-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第4章 地下快速道路火灾烟气的CFX数值仿真模拟研究53-74
• 4.1 CFX简介53
• 4.2 模型建立以及网格划分53-54
• 4.2.1 几何尺寸53
• 4.2.2 边界条件以及初始条件设置53-54
• 4.2.3 网格划分54
• 4.3 自然通风数值模拟结果54-66
• 4.3.1 速度随时间的变化规律55-56
• 4.3.2 温度(烟气)的纵向分布规律56-59
• 4.3.3 温度(烟气)水平向分布规律59-60
• 4.3.4 温度(烟气)的横向分布60-64
• 4.3.5 数值模拟结果与实验结果的对比分析64-66
• 4.4 纵向通风数值模拟结果66-72
• 4.4.1 速度随时间的变化规律66-68
• 4.4.2 温度(烟气)的纵向分布规律68-69
• 4.4.3 温度(烟气)水平向分布规律69-71
• 4.4.4 温度(烟气)的横向分布71-72
• 4.5 本章小结72-74
• 结论74-76
• 参考文献76-79
• 致谢79

【参考文献】

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本文编号：421264