螺旋隧道火灾烟气蔓延特性研究

发布时间：2021-04-27 12:04

　　随着我国工程建设的发展,因地形、工程原因出现了曲率半径越来越小且有坡度的螺旋隧道,螺旋隧道发生火灾情况有别于直线隧道,螺旋隧道火灾蔓延规律也有所不同。螺旋火灾中烟气蔓延研究对隧道设计以及火灾救援具有理论指导意义和应用价值。本文以螺旋隧道为研究对象,进行了理论对比分析和数值模拟研究,其主要研究内容与结论如下:（1）采用数值模拟方法研究半横向通风方式下坡度隧道火灾过程中的排烟方法,分析了不同排烟方法时的排烟范围均匀系数λ和排烟热效率α,结果表明:在理论排烟量计算中发现,坡度为0%¹.5%时,标准排烟方法可以有效地控制烟气在隧道内蔓延;当坡度1.5%<X<3%,下坡方向烟气由于浮力的作用被控制在排烟口附近,此时为了有效排烟并同时提高风机排烟热效率,可采用上坡单侧排烟方法;当坡度X>3%时,由于烟囱效应作用使得隧道内的烟气蔓延速度加快,烟气迅速逃离排烟口蔓延至隧道出口,此时应在上坡方向增加纵向通风以抑制烟气的回流,才能更好地限制烟气蔓延。（2）采用数值模拟方法对不同曲率的曲线隧道火灾时的烟气流动进行研究,并结合烟气受力的数量级大小比较与曲率几何结构特点,... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 本文研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的研究内容及其方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
第二章 基于FDS的隧道火灾数值模拟
    2.1 控制方程
    2.2 湍流数值模拟方法
    2.3 湍流燃烧模型
    2.4 FDS网格划分和模拟可靠性验证
        2.4.1 网格划分
        2.4.2 坡度隧道火灾数值计算模型的可靠性验证
        2.4.3 曲线隧道火灾数值模型验证
    2.5 本章小结
第三章 坡度隧道火灾烟气蔓延研究
    3.1 模型理论
        3.1.1 烟囱效应
        3.1.2 坡度隧道模型与网格划分
        3.1.3 理论排烟量的计算和模拟工况
    3.2 模拟结果讨论与分析
        3.2.1 不同坡度标准排烟方式下烟气控制效果
        3.2.2 不同坡度不同排烟方式烟气控制效果
        3.2.3 半横向坡度隧道风机排烟热效率研究
    3.3 本章小结
第四章 曲线隧道火灾中曲率对烟气蔓延影响
    4.1 曲线隧道火灾数值模拟计算
        4.1.1 数值模拟模型和网格划分
        4.1.2 边界条件与模拟工况
    4.2 模拟结果讨论与分析
        4.2.1 曲线隧道火灾烟气温度纵向分布
        4.2.2 曲线隧道火灾烟气速度纵向分布
        4.2.3 火源功率的影响
    4.3 曲率对隧道火灾烟气蔓延影响分析
        4.3.1 曲线隧道火灾烟气蔓延受力分析
cs值数量级分析">        4.3.2 A_cs值数量级分析
        4.3.3 曲率对烟气温度和速度影响
    4.4 本章小结
第五章 螺旋隧道火灾数值模拟计算分析
    5.1 螺旋隧道火灾数值模拟计算
        5.1.1 数值模拟模型和网格划分
        5.1.2 边界条件与模拟工况
    5.2 模拟结果讨论与分析
        5.2.1 螺旋隧道火灾温度分布
        5.2.2 螺旋隧道火灾烟气速度分布
        5.2.3 螺旋隧道曲率和坡度对火灾烟气影响分析
    5.3 本章小结
结论与展望
    主要结论
    不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3163439