隧道火灾羽流质量流量计算公式的研究

通过FDS软件模拟不同隧道火灾工况,得出了不同高度处隧道火灾羽流质量流量,在将模拟值与NFPA92B轴对称羽流模型计算值,CIBSE线性火源羽流模型计算值对比的同时,提出了CIBSE线性火源羽流修正模型,并将修正模型计算结果与模拟值进行对比分析。结果表明,在常见隧道火灾工况下,CIBSE线性火源羽流模型计算值与模拟值差别较大,NFPA92B模型计算值总体上更接近模拟值,但在部分火灾工况下与模拟值差别较大,而CIBSE修正模型计算值则与模拟值较为接近,具有良好的工程应用前景。

公路隧道侧壁排烟系统效率计算方法优化研究

排烟系统效率及排烟系统输出量是定量评价侧壁排烟系统性能的两个重要全局参数,一般基于烟气中CO/CO2输运特性对排烟系统效率进行间接评价,尚无直接计算方法。采用数值模拟的方式,在定性分析排烟口附近烟气温度(波动)分布及速度矢量分布规律基础上,提出一种计算额定排烟质量流率中烟气流率的方法,进而可求得上述参数。计算结果表明:利用该方法计算的各排烟口排烟效率与传统方法计算结果误差均在20%以内,说明两种方法计算结果都具有一定的参考价值;该方法能直接计算排烟系统效率及排烟系统输出量,相较于传统方法,物理意义更加明确;基于计算结果得出相关规律,为侧壁排烟系统的优化设计提供参考。

近间距双洞单向隧道洞口火灾烟气流动分析

对洞口间距小,双洞单向公路隧道火灾排烟工况进行研究,通过对不同工况火灾隧道排烟风速及运营隧道通风速度下的火灾烟气流动利用计算流体动力学进行模拟分析,得出了双洞单向隧道排烟风速与通风风速之间的影响关系,并利用该关系对排烟及通风设计进行了优化,有效地减少了非着火隧道的吸入烟气量,确保了运营隧道的空气品质。结果对该类型公路隧道工程排烟通风设计具有一定参考价值。

竖直通道内烟气驱动空气自然对流换热数值模拟

采用数值模拟和无量纲分析方法,对烟气驱动空气自然对流换热装置的流动、换热情况进行研究。结果表明:(1)随着空气通道瑞利数的增加,烟气通道换热边界层变薄,空气通道换热边界层变厚;(2)换热量随烟气通道入口温度增大而增大,同时,随着烟气通道入口流速增大,换热量的增加显著;(3)无量纲烟气通道入口流速为0.93时,随着烟气通道入口温度的增大,烟气通道内的回流区从无到有,且宽度逐渐增大,对传热过程的不利影响作用更强。因此,通过增大烟气通道入口流速,能明显减小烟气通道内回流区宽度,增强自然对流强换热效果。