半横向通风作用下隧道火灾烟气蔓延特性数值模拟研究

采用数值模拟方法对半横向排烟下的隧道火灾烟气蔓延特性展开研究,研究排烟口数量、排烟口风速以及排烟口间距对烟气蔓延范围以及顶棚下方温度分布的影响。研究发现:排烟口数量的增加可有效减小烟气蔓延范围并降低烟气温度,但排烟口数量增加到一定值后,烟气蔓延距离基本保持不变;排烟口风速的增大可减小烟气蔓延范围并降低烟气温度,但排烟口风速增大到一定值后,烟气蔓延距离基本保持不变;随着横向排烟口间距的增大,烟气蔓延范围随之增大,顶棚下方烟气温度呈上升趋势。

半横向排烟下隧道火灾烟气控制效果试验研究

为了研究隧道火灾半横向排烟对烟气排放效果的影响参数,同时为半横向通风排烟下隧道火灾烟气蔓延情况的系统性研究提供试验数据支持,建立缩尺比例为1:10的水平模型隧道开展火灾试验,并对火灾半横向排烟时排烟阀和排烟道内的烟气流动进行理论分析。结果表明,水平公路隧道半横向排烟情况下,理论分析得出的排烟阀处烟气流速与模型试验结果基本吻合;在火源附近,冷空气与高温烟气掺混较少,温度较高;在靠近风机处,排烟阀烟气流速较大,但同时因远离火源,热量损失和掺混冷空气较多,因而温度较低;排烟阀开启个数、间距、单个面积以及排烟阀离风机的距离,均会对半横向排烟系统的排烟效果产生影响。

Scott-Hinsley回路法在公路隧道平导半横向式通风计算中的应用

将Scott-Hinsley回路法应用到平导半横向通风方式的解算中,以图论为基础,以风流运动的基本定律为依据,利用Gauss-Seidel迭代逐次求解回路修正风量,直到获得接近方程组真实解的渐进风量.针对公路隧道通风系统的特点在回路中考虑了交通风压的作用,并编制了相应的可视化解算程序.工程计算结果表明,Scott-Hinsley回路法能很好地解决平导半横向式通风计算问题,并可迅速、准确地实现横通道的风量和风阻的反复动态调节计算.

不同竖井送排风方式下半横向通风隧道火灾特性与烟气发展规律研究

通过三维数值模拟方法,用连续方程、动量方程和能量方程描述隧道内火灾发生时气流的流动状态。采用Reynold时均方程法的k-ε模型和Fluent软件,模拟研究3种工况下,竖井送、排风方式对某越江公路隧道火灾中热烟气排出状况的影响。即开启下游竖井内轴流风机和射流风机,分别采取上游竖井送风、上游竖井风机关闭和上游竖井排风3种方案。分析隧道行车道和排烟道内热烟气的速度场和温度场。结果表明,前两种方案阻碍火源处热烟气自顶部风口进入排烟道,风口横向排烟不具备及时、有效的特点,从而使整个隧道内温度较高;上下游竖井同时排风时,气流以较快速度进入排烟道,且隧道内几乎未留下热烟气,因此共同排烟是合理方案。通过本文研究可较全面地了解半横向通风隧道火灾的特性和烟气发展规律,从而为火灾烟气的控制提供优化通风方案。

地铁区间隧道半横向通风排烟方式对排烟效果的影响

通过数值模拟与试验的方法研究地铁区间隧道发生火灾（火源功率为5MW）时，半横向排烟方式中排烟风速、排烟口间距、排烟口面积对排烟效果的影响。以某地铁区间隧道为原型，利用FDS建立全尺寸隧道模型进行数值模拟研究。此外，根据Froude相似模型。建立了1：10的地铁区间隧道模型试验台，以验证数值模拟的可靠性。结果表明，半横向排烟方式可以有效地排出隧道发生火灾时产生的烟气。数值模拟结果与试验结果的相对误差在25％～25％，验证了利用FDS研究隧道火灾的结论是可靠的。排烟风速、排烟口间距、排烟口面积设蹬过大或过小都会影响排烟效果。

半横向通风方式隧道内污染物分布的数值仿真

某城市公路隧道采用半横向通风方式进行火灾排烟,其排风孔位于隧道侧壁顶部。针对该城市公路隧道,运用CFD数值仿真方法建立1:1的三维数值仿真模型,模拟不同工况下,开启不同形状排风孔时,隧道内的风速、风压以及污染物浓度的分布情况。研究表明,排风孔所在位置的隧道横断面上,形成一个左侧区域负压较高、压强变化梯度大而右侧区域负压较小的"排风横断面";随着排风孔开口高度的增加,排风横断面上负压分布向右侧扩大,右侧区域风速增加,有利于右侧区域内污染物的稀释,而左侧区域竖直方向风速减小,左下角区域风流方向紊乱,左侧区域污染物不能得到有效稀释,浓度较高。

半横向通风方式下公路隧道火灾数值模拟

采用流体力学模拟的方法。对半横向通风方式下公路隧道的火灾工况进行了数值模拟计算。通过对不同吊顶风口距离和开启个数的通风方案下的速度场和温度场分析。评估了各通风方案所能达到的效果。比较各通风方案的数据，进一步得到设计采用15m的吊顶风口距离，开启4～5个风口并配以3m／s的纵向通风能取得满意的效果。

海底隧道半横向通风方式模型试验与数值仿真

为了研究半横向通风方式隧道内风速、风压的分布特点,针对某海底隧道半横向通风方案,建立1∶9的缩尺物理模型与1∶1的三维数值仿真模型,研究了排风孔开启数量与排风孔开启位置对隧道内风速、风压分布的影响。研究结果表明:相同排风动力下,随着排风孔开启数量的增加,隧道内排风量增加,但增加幅度逐渐减小;开启事故位置下游2个排风孔,并固定距事故位置最近的第1处排风孔的位置,随着2个排风孔之间距离的增大,第1处排风孔的排风量增加,烟流扩散至第2处排风孔的行程增加,隧道排烟效率降低。

低等级公路特长隧道半横向通风应用与探讨——九寨仙境隧道通风设计

双向行车的隧道通风,除了维持洞内空气的卫生标准和规定的视距外,还必须有利于火灾时的排烟和人车避难,这在特长隧道是很困难的。我国已建成的4 km以上的双向行车隧道,均采用有平行导洞的纵向式通风,但此种方式缺点很多。文章吸取了国外经验,提出采用半横向式通风,并对此种通风方式提出了一些改进意见及推导了应用公式。

地铁区间隧道半横向排烟方式的数值模拟研究

为了研究地铁区间隧道半横向排烟方式对排烟效果的影响,利用火灾动力学模拟软件FDS研究在车厢内部着火且火源功率为5 MW的情况下,不同的排烟道高度、排烟风速、排烟口开启个数对隧道内烟气控制的影响,即对不同工况下,隧道内烟气蔓延情况、人眼特征高度处的CO浓度、温度进行研究并作对比分析。结果表明,综合考虑排烟效果与隧道挖掘成本,排烟道设置高度为1.6 m较为合适;排烟风速控制为10 m/s并且开启火源附近2个排烟口能获得较好的排烟效果。

送风井位于隧道中部的半横向分区段通风特性研究

为了确定一种送风井位于隧道中部,隧道内需风量存在分区段变化的半横向通风方式计算方法,以厦门海沧疏港通道-芦澳路城市地下互通隧道工程为依托,采用理论分析和数值模拟研究方法对风道内的压力分布进行研究,并对比送风井位置对风机压力的影响。研究通过在风道末端与风道内任意断面建立一元伯努利方程推导风道末端风速为0和风速不为0 2种情况下风道内的压力分布求解公式,数值计算结果验证了公式的正确性。根据研究结果,送风井位于隧道中部时,两侧风道始端全压可以视为相等,送风机提供满足通风压力较大一侧所需全压即可实现整个隧道的有效通风,该通风方式在增大通风长度适应性以及减小风机功率,以及提高经济性方面具有显著的优势。

半横向通风方式下坡度隧道火灾排烟方法

研究坡度隧道火灾排烟方法有助于隧道火灾中人员的救援与逃生.本文采用数值模拟方法研究了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.理论排烟量计算结果表明:坡度为0.0%~1.5%时,标准排烟方法可以有效地控制烟气在隧道内蔓延;当坡度在1.5%~3.0%范围内时,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;当坡度大于3.0%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.

阻塞比对地铁区间隧道火灾半横向排烟方式排烟效果的影响研究

列车在不同高度的地铁区间隧道中行驶时,会形成不同的阻塞比(列车的横断面积与隧道横断面积的比值)。论文利用FDS(Fire Dynamics Simulator)数值模拟软件建立了同一列车在3种不同高度隧道中形成不同阻塞比的模型。在隧道内发生火灾时,在每种阻塞比下改变排烟风速,对能够反映半横向排烟方式排烟效果的隧道内烟气蔓延情况、人眼特征高度处的温度和CO浓度、顶棚温度等各项指标变化规律进行模拟和分析,并总结不同阻塞比下排烟风速的改变对半横向排烟方式排烟效果的影响,以及时对排烟条件作出调整,达到更好的排烟效果,为地铁区间隧道的排烟系统设计提供了参考。

半横向排烟下公路隧道火灾烟气逆流长度规律研究

为研究不同因素对半横向排烟模式下公路隧道火灾烟气逆流长度的影响规律,采用理论分析推导火灾烟气逆流长度与火源功率、排烟速度、排烟口面积和排烟口间距4个因素的无量纲关系式,运用数值模拟研究不同因素下火灾烟气的运动规律,最后拟合得到烟气逆流长度的无量纲关系式。结果表明:在半横向排烟模式下,烟气逆流长度随火源功率的增大而增大,呈正相关关系;随排烟速度的增大而减小,随排烟口面积增大而减小,随排烟口间距的增大而减小,呈负相关关系;对数值模拟的结果进行拟合,得到相应的烟气逆流长度无量纲关系式。研究结果有助于了解半横向排烟模式下烟气流动规律及控制原理。

UTLT类隧道半横向排烟方式下排烟阀参数及排烟量对排烟效果影响

为了解和掌握半横向通风排烟模式下城市地下交通联系隧道的火灾工况变化规律,基于FDS数值模拟软件,以某城市地下交通联系隧道实际工程作为研究对象,建立全尺寸的隧道物理模型。通过分析对比不同排烟阀面积、不同排烟阀开启个数、不同排烟阀间距及不同排烟速率大小的四种排烟方案下隧道内烟气温度场及烟气蔓延范围分布规律变化,探究了不同工况下各参数对火灾烟流特性的影响。结果表明,在半横向通风排烟模式下选取排烟阀面积大小为3m^2、排烟阀间距为24m、排烟阀开启个数为6个以及设置排烟速率为60m^3/s时,隧道火灾烟流控制效果较好。

半横向通风在西藏南路越江隧道中的应用

西藏南路越江隧道作为2010年上海世博会场馆内专用隧道,通风系统采用了射流风机纵向通风结合半横向排烟的独特模式。在满足隧道通风排烟基本要求前提下,既考虑了日常通风系统运行低成本、低能耗,又更好地保障了火灾时乘用人员的安全。对黄浦江越江隧道通风系统进行的创新,更体现了隧道运行的安全、环保和节能。

市域(郊)铁路长站台半横向排烟方案研究

随着国家城镇化进程的加快,市域(郊)铁路建设进入加速期,市域(郊)铁路长站台排烟成为行业关注的重点问题。基于此,结合NFPA130、PIARC及《中国消防手册》推荐的判定指标,以上海某市域铁路地下两层侧式车站为例,对半横向排烟方案进行研究,并对其烟气控制性能指标及楼梯口风速等进行模拟及评价,得出满足人员疏散环境要求,以期为相关排烟方案设计提供参考。

海底隧道半横向通风孔物理模型试验

为了研究半横向通风送、排风孔形状和大小对隧道通风的影响,建立了港珠澳大桥海底隧道半横向通风孔物理模型;通过测试分析,研究了隧道内风量与风道内风量的关系以及不同风孔大小对隧道及风道静压的影响规律。结果表明:在相同通风动力下,送、排风孔面积越小越有利;在相同排风孔过风面积下,较高排风动力对应的通风效率较小;当变化风孔类型时,在送风段,风孔面积对风道内静压影响比较明显,在排风段,风孔形状对风道内静压影响比较明显。

公路特长隧道平导送风型半横向式通风计算方法及应用

建立了公路特长隧道平导送风型半横向式通风计算模式 ,运用能量守恒定理和动量定理推导了送风机风压的理论计算公式 ,并结合某公路隧道的实际情况进行了计算分析 。

客滚船横向半舱壁结构强度的分析

客滚船的上层建筑为抵抗由于不对称风浪和惯性载荷而产生较大的横向弯矩,往往采用横向半舱壁结构形式以解决横向挠曲强度和变形问题,目前中国船级社对上层建筑横向半舱壁结构的强度未明确校核方法和适用衡准,故采用全船有限元计算方法和挪威船级社软件PULS,对横向半舱壁结构进行强度校核,并根据计算结果结合功能需求,提出提高客滚船横向半舱壁结构强度的措施。