阻塞比对地铁区间隧道火灾烟气流动特性的影响

发布时间：2017-09-25 03:37

  本文关键词：阻塞比对地铁区间隧道火灾烟气流动特性的影响

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【摘要】：研究地铁区间隧道烟气流动特性对保障地铁区间隧道火灾安全及人员疏散具有重要意义。目前针对地铁区间隧道火灾烟气流动特性的研究几乎都未考虑隧道中列车阻塞对烟气流动特性的影响,并且现有的大部分研究针对的都是公路隧道。而当地铁区间隧道着火,列车无法开到站台时需要就近停车、人员进行疏散,此时列车将阻塞在隧道内;前人的研究也表明,列车的阻塞对火灾烟气流动的影响很大。因此,系统地研究阻塞比对地铁区间隧道火灾烟气流体特性的影响具有非常重要的现实意义。论文在总结分析前人研究的基础上,对重庆轨道交通6号线的隧道线路形式、隧道断面形式、列车车型、编组等进行了调研。通过课题组搭建的小尺寸实验台,将对应的FDS数值模拟的沿程温度计算值与小尺寸实验测试值进行对比,从而验证了数值模拟的可靠性。论文主要通过FDS数值模拟,研究了不同隧道断面形状、纵向通风速度等情况下,列车阻塞比对地铁区间隧道顶部最高温度和沿程温度分布、烟气逆流长度及临界纵向风速的影响。本文的主要研究成果如下:1)引入阻塞比对最高温度模型的影响,修正了Kurioka等人提出的隧道顶部最高温度预测模型。2)提出了阻塞比修正的隧道火源上游纵向沿程温度分布的预测模型。3)提出了阻塞比修正的无因次烟气逆流长度与临界风速的预测模型。
【关键词】：地铁区间隧道 阻塞比 烟气流动特性 最高温度 临界风速
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U458
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-15
• 1.1 研究背景及意义7-9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 全尺寸实验方法9
• 1.2.2 小尺寸实验方法9-10
• 1.2.3 数值模拟方法10-11
• 1.3 研究内容11-12
• 1.4 技术路线12-13
• 1.5 论文结构13-15
• 2 地铁区间隧道调研15-27
• 2.1 区间隧道通风排烟模式15-18
• 2.1.1 纵向通风系统15-16
• 2.1.2 全横向通风系统16
• 2.1.3 半横向通风系统16-18
• 2.2 地铁车型及编组18-20
• 2.2.1 车辆类型18-19
• 2.2.2 地铁编组19-20
• 2.3 重庆市轨道交通6号线地铁区间隧道调研20-25
• 2.3.1 重庆市轨道交通概况20-22
• 2.3.2 轨道交通6号线断面形式调研22-25
• 2.4 小结25-27
• 3 地铁区间隧道小尺寸模型及FDS模型27-41
• 3.1 小尺寸实验27-35
• 3.1.1 相似原理27-29
• 3.1.2 小尺寸物理模型及其测试系统29-34
• 3.1.3 小尺寸实验方案设计34-35
• 3.2 FDS软件介绍35
• 3.3 典型区间隧道数值模拟方案设计35-38
• 3.3.1 数值模拟的初始条件和边界条件36-37
• 3.3.2 数值模拟的网格划分37-38
• 3.4 FDS模拟结果的可靠性验证38-39
• 3.5 小结39-41
• 4 阻塞比对区间隧道火灾烟气流动特性的影响41-67
• 4.1 地铁区间隧道火灾烟气温度和逆流长度、临界风速的相关研究41-46
• 4.1.1 顶部最高温度42-43
• 4.1.2 沿程温度43-44
• 4.1.3 逆流长度44-45
• 4.1.4 临界风速45-46
• 4.2 小尺寸实验测试结果46-47
• 4.3 FDS模拟方案设计47-54
• 4.3.1 模型的初始条件和边界条件50-52
• 4.3.2 网格划分52-54
• 4.4 数值模拟结果分析54-65
• 4.4.1 阻塞比对隧道顶部最高温度的影响54-58
• 4.4.2 阻塞比对隧道顶部沿程温度分布的影响58-62
• 4.4.3 阻塞比对隧道烟气逆流长度的影响62-65
• 4.4.4 阻塞比对隧道临界纵向风速的影响65
• 4.5 小结65-67
• 5 结论与展望67-69
• 5.1 本文结论67-68
• 5.2 研究展望68-69
• 致谢69-71
• 参考文献71-75
• 附录75
• A. 作者在攻读硕士学位论文期间发表的论文目录75
• B. 作者在攻读硕士学位论文期间取得的科研成果目录75

【参考文献】

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本文编号：915151