地鐵隧道火災煙氣流動與控制規(guī)律研究.pdf

1、基于國內外地鐵區(qū)間隧道火災煙氣流動與控制方面的研究現狀，本文以廣州地鐵區(qū)間隧道作為研究對象，采用計算機數值模擬與現場實驗相結合的方法，對地鐵區(qū)間隧道火災煙氣的流動與控制規(guī)律進行了研究。 在通用CFD程序的基礎上，建立了地鐵區(qū)間隧道火災煙氣流動的三維數學物理模型。以有限體積法為基礎，采用浮升力修正的k-ε湍流模型和SIMPLEST算法，將著火區(qū)域處理為體積逐時擴張的熱源，對地鐵區(qū)間隧道火災自然排煙和機械排煙情形下的煙氣特性、煙氣分

2、布和臨界風速進行了詳細的數值模擬研究，分析了隧道截面形狀對臨界風速和煙氣分布的影響，得出了臨界風速隨火災強度的變化關系曲線。并且，針對地鐵區(qū)間隧道中部設置一個和兩個聯絡通道的情形，提出了比較全面的地鐵區(qū)間隧道火災通風排煙和人員疏散模式，并對兩種最復雜模式進行了詳細的數值模擬研究，得出了針對這兩種最復雜模式的最佳通風速度。 結合廣州地鐵總公司的消防驗收實驗，對地鐵區(qū)間隧道火災進行了自然排煙和機械排煙的現場實驗研究。分析了自然排煙情

3、形下活塞豎井的煙囪效應對煙氣流動擴散的影響，以及機械排煙情形下縱向通風對煙氣的分層破壞情況，并最后將機械排煙現場實驗研究結果與數值模擬結果進行了對比，驗證了數值模擬結果的可靠性。 數值模擬和現場實驗的研究成果表明，本文建立的數學物理模型是合理而且可信的。研究成果不但為地鐵隧道的防火和通風排煙系統(tǒng)的設計提供了直接的理論依據和指導，而且可以為地鐵區(qū)間隧道火災的煙氣控制和人員疏散模式的選擇提供了相關參考，對以后進一步開展地鐵區(qū)間隧道火