【摘 要】
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随着交通运输行业的迅猛发展,国内外修建了大量的公路隧道。隧道的产生虽然有利于人们的出行,但是也存在不少问题,隧道火灾事故就是其中之一,一旦发生隧道火灾事故,会给国家和社会造成巨大的危害和经济损失。近年来,国内外发生的隧道火灾事故给人们带来巨大的灾难,这也敲响了全世界人民的安全警钟。因此对公路隧道火灾开展烟气扩散规律研究对火灾防治具有极大的意义,对于隧道发生火灾时排烟效果问题的研究也不能忽视。本文以
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随着交通运输行业的迅猛发展,国内外修建了大量的公路隧道。隧道的产生虽然有利于人们的出行,但是也存在不少问题,隧道火灾事故就是其中之一,一旦发生隧道火灾事故,会给国家和社会造成巨大的危害和经济损失。近年来,国内外发生的隧道火灾事故给人们带来巨大的灾难,这也敲响了全世界人民的安全警钟。因此对公路隧道火灾开展烟气扩散规律研究对火灾防治具有极大的意义,对于隧道发生火灾时排烟效果问题的研究也不能忽视。本文以公路隧道为研究对象,首先对理论知识进行分析,并且运用实验室搭建的隧道实验平台进行研究,最后采用FDS数值软件对隧道火灾进行模拟研究,包含了烟气温度、烟气逆流长度、2 m高度处温度和2 m高度处能见度等。主要研究工作如下:运用实验室搭建的半横向排烟实验隧道进行小尺寸实验研究,并借助FDS模拟软件研究了不同功率的火灾烟气扩散规律。当火源功率越大时,隧道内顶棚温度越高;烟气随着与火源距离的增大,温度逐渐下降,到达排烟口下方温度急剧下降,越过排烟口后温度先上升后下降,排烟口后方温度仍小于排烟口前方温度,烟气温度整体呈现下降趋势。数值模拟各测点温度、烟气温度变化规律与小尺寸实验一致,数值模型是可靠的。对半横向排烟下公路隧道火灾烟气逆流长度的影响因素进行研究。烟气逆流长度随火源功率的增大而增大,随排烟速度的增大而减小,随排烟口面积的增大而减小,随排烟口间距的增大而减小,对数值模拟结果进行曲线拟合得到烟气逆流长度与4个因素之间的关系,获得烟气逆流长度的无量纲关系式。对隧道内不同排烟方式、不同半横向排烟量和不同排烟口布置形式的排烟效果进行研究,并结合烟气蔓延距离、2 m高度处温度以及2 m高度处能见度指标进行对比分析。得出半横向排烟更有利于人员逃生,选择排烟量为140 m3/s能满足人员逃生和火灾救援,排烟口两侧布置更加有利于火灾救援和人员逃生。图[42]表[8]参[71]
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