基于CFD的特长公路隧道通风排烟数值模拟研究

发布时间：2020-06-21 07:47

【摘要】：特长公路隧道因其窄小狭长的建筑结构,使得隧道内污染物长时间聚集难以有效排出,从而影响隧道人员健康安全。隧道火灾虽然不是常发事件,但是一旦发生,对隧道人员安全和社会经济,都会造成难以挽回的损失。一方面,火灾产生的有毒烟气会对人的生命健康产生威胁;另一方面,火灾产生聚集的高温热量会破坏隧道众多附属机电设施,严重时会破坏壁面衬砌结构,存在更大的安全隐患。因此,采用有效合理的通风排烟方式,不仅可以改善通风排烟效果,增加隧道人员的安全性、舒适度,还能大幅度的节约电能,减少二次事故发生的概率,这对公路隧道通风排烟有重要的现实意义。本文在已有的国内外通风排烟理论成果的基础上,以特长公路隧道为研究对象,分析探讨设有独立排烟道集中排烟情况下的隧道通风排烟特性。主要通过CFD软件,建立隧道通风排烟三维模型,进行隧道通风排烟数值模拟,并对其加以分析。在通风方面,利用CFD软件求解器的标准湍流模型和SIMPLE求解方法,研究射流风机在隧道内升压的作用规律,排烟道系统下自然风对风机作用范围的影响研究,并且通过对比分析论证了在设有排烟道时隧道风机通风效果的优势;在火灾排烟方面,利用CFD的火灾求解模型首先对设有独立排烟道的隧道火灾排烟特性进行模拟研究,分析探讨其在横纵断面火灾温度烟气分布规律,然后模拟对比探讨在火灾自由蔓延和临界排烟风速作用下,设排烟道与不设排烟道的排烟效果对比分析,最后提出有排烟道的特长隧道火灾排烟控制策略。结果表明,特长公路隧道在新的通风排烟方式下,即顶部设有排烟道集中排烟的纵向通风,在通风排烟方面与隧道传统的单一纵向通风方式相比体现出了一定的优势,这为特长公路隧道火灾救援提供了更多的时间及可能性。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U453.5
【图文】：

隧道通风力示意图

隧道划分网格示意图

【参考文献】

相关期刊论文 前9条

1 孙渊;;火灾模化理论在火灾事故调查中的应用[J];消防科学与技术;2012年07期

2 吴德兴;李伟平;郑国平;;公路隧道独立排烟道集中排烟缩尺寸模型试验研究[J];公路;2011年08期

3 于福华;贺昱曜;李国强;;公路隧道射流风机通风效果优化研究[J];计算机工程与应用;2010年11期

4 方勇;兰宇;曾艳华;杨玉容;张玉春;;三车道公路隧道射流风机设置位置研究[J];现代隧道技术;2009年02期

5 杨秀军;王晓雯;陈建忠;;公路隧道通风中射流风机纵向最小间距研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2008年01期

6 温玉辉;谢永利;李宁军;;射流风机升压影响的计算机辅助试验仿真分析[J];地下空间与工程学报;2007年01期

7 沈健;高速公路施工营运中环境污染治理研究[J];国外建材科技;2004年06期

8 邓顺熙,陈爱侠,曹申存;高速公路汽车污染物排放因子的测试与研究[J];中国公路学报;1999年S1期

9 曾艳华,关宝树;公路隧道全射流纵向通风方式的适用长度[J];公路;1998年01期

相关重要报纸文章 前1条

1 ;2018年交通运输行业发展统计公报[N];中国交通报;2019年

相关博士学位论文 前4条

1 纪杰;地铁站火灾烟气流动及通风控制模式研究[D];中国科学技术大学;2008年

2 杜兰萍;基于性能化的大尺度公共建筑防火策略研究[D];天津大学;2007年

3 王永东;公路隧道运营安全技术研究[D];长安大学;2007年

4 徐琳;长大公路隧道火灾热烟气控制理论分析与实验研究[D];同济大学;2007年

相关硕士学位论文 前7条

1 郭克敏;水轮机尾水管内部流场分析及优化设计[D];昆明理工大学;2017年

2 潘洁;城市隧道射流通风的模型实验及数值模拟[D];西南石油大学;2015年

3 韦良义;公路隧道火灾的模型实验及CFD模拟研究[D];华南理工大学;2010年

4 曹振;特长公路隧道分段纵向通风火灾排烟研究[D];长安大学;2007年

5 叶青;长大公路隧道纵向通风系统数值模拟[D];华中科技大学;2006年

6 易俊;长大公路隧道纵向通风模拟测试技术研究[D];长安大学;2002年

7 王永东;长大公路隧道纵向通风数值模拟研究[D];长安大学;2000年

本文编号：2723768