超高海拔公路隧道火灾燃烧特性及烟流控制方法研究

发布时间：2024-11-02 02:30

　　典型的“三阶梯”地势、西部大开发政策的推行以及现行高速及国省干线路网的完善,决定了我国已大量建成和将新建大量的高海拔乃至海拔超过3500m的超高海拔公路隧道,为此超高海拔地区公路隧道火灾安全问题显得尤为重要。超高海拔地区独特的环境特征将导致公路隧道火灾基本燃烧特性和烟流控制方法发生显著变化,明确超高海拔公路隧道火灾基本特性以及探明火灾烟流控制机制对于解决现阶段超高海拔公路隧道火灾安全问题而言不可或缺。为解决超高海拔公路隧道火灾所面临的一系列问题,本文采用现场模型试验、基理论分析以及数值计算模拟三者相互结合的方法,对超高海拔公路隧道火灾基本燃烧特性及烟气控制方法展开由浅入深的研究。本论文主要研究工作和成果包括以下三个方面:1、采用不同海拔地区现场火灾模型试验的方法对超高海拔地区公路隧道火灾燃烧特性展开研究,揭示了超高海拔公路隧道火灾燃烧速率、火源断面温度场分布以及纵向温度场分布等基本燃烧特性的变化规律;结合燃烧学及火灾动力学基本理论,探明了公路隧道火灾燃烧速率以及拱顶最高温度与海拔高度之间的本质联系;提出了超高海拔公路隧道火灾规模设计计算模型以及超高海拔公路隧道拱顶最高温度理论计算模型及设...

【文章页数】：116 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 超高海拔公路隧道火灾燃烧特性研究现状
        1.2.2 超高海拔公路隧道临界风速研究现状
        1.2.3 小结
    1.3 主要研究内容、方法及技术路线
        1.3.1 研究内容及研究方法
        1.3.2 研究技术路线
第2章 超高海拔公路隧道火灾基本燃烧特性试验研究
    2.1 超高海拔公路隧道火灾模型试验设计
        2.1.1 模型试验理论基础
        2.1.2 超高海拔公路隧道火灾基本燃烧特性试验模型
        2.1.3 试验测试装备
        2.1.4 试验方法及试验工况设置
    2.2 超高海拔公路隧道火灾基本燃烧特性试验结果分析
        2.2.1 燃料燃烧速率
        2.2.2 超高海拔公路隧道火灾断面温度场分布特性
        2.2.3 超高海拔公路隧道火灾纵向温度场分布特性
    2.3 结果讨论分析
        2.3.1 公路隧道火灾规模与海拔高度关系
        2.3.2 公路隧道火灾温度分布与海拔高度关系
    2.4 小结
第3章 超高海拔公路隧道火灾主洞通风风速研究
    3.1 临界风速基本原理
    3.2 数值计算方法
        3.2.1 数值计算基本理论
        3.2.2 数值计算网格无关化分析
        3.2.3 平原隧道火灾数值计算模型与试验验证
        3.2.4 超高海拔隧道火灾烟气扩散数值计算模型验证
        3.2.5 纵向临界风速数值计算模型及工况设置
    3.3 超高海拔公路隧道临界风速计算研究
        3.3.1 超高海拔公路隧道临界风速确定
        3.3.2 超高海拔地区公路隧道火灾临界风速计算模型
    3.4 超高海拔公路隧道火灾通风风速设计方法
    3.5 本章小结
第4章 超高海拔公路隧道火灾横通道通风风速研究
    4.1 横通道烟气控制风速基本原理
    4.2 横通道烟气控制风速数值计算方法
        4.2.1 数值计算模型的建立
        4.2.2 火灾时横向火源位置对横通道烟气扩散的影响
        4.2.3 数值计算参数设计及工况选择
    4.3 超高海拔公路隧道横通道内临界风速计算研究
        4.3.1 超高海拔公路隧道横通道烟气控制风速确定
        4.3.2 超高海拔公路隧道横通道烟气控制风速计算理论模型
    4.4 超高海拔公路隧道火灾横通道通风风速设计方法
    4.5 本章小结
结论及创新性成果
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：4008879