隧道侧向排烟系统小尺寸模型试验研究

为了探究侧向排烟系统对隧道火灾烟气的控制效果及其对烟气蔓延状态的影响,进行了小尺寸(相似比为1/14)的模型试验研究。试验中获得了不同排烟风速作用下,模型隧道中温度场以及隧道出入口处的风速变化情况,对诱导风速和回流烟气长度进行了无量纲分析,并计算了隧道中的烟气层高度。结果表明侧向排烟系统工作时产生的诱导风速对车行隧道火灾烟气的蔓延有明显的抑制作用,并提出了最优诱导风速所对应的无量纲回流烟气长度;另外,通过对温度场的数据分析发现,侧向排烟系统有助于保持烟气层的稳定,能够使其界面层维持在较高位置。

纵向风作用下隧道火灾烟气分岔流动试验研究

采用小尺寸模型地铁隧道火灾试验,研究不同纵向风速和不同火源功率下隧道内的烟气层形态特征、烟气温度分布,验证隧道火灾烟气分岔流动机理,分析分岔流动临界风速和临界Richardson数的变化规律;采用数值模拟方法验证分岔流动临界风速和临界Richardson数的变化规律。结果表明:随着纵向风速的增大,羽流撞击区上游的烟气回流逐渐减少,烟气层产生向上的凹陷,当烟气回流完全消失时将发生烟气分岔流动现象;在较大纵向风速下,烟气分岔流动的发生将导致隧道中部烟气量减少,造成火源下游段隧道中心形成低温区;分岔流动无量纲临界风速随无量纲火源热释放速率1/3次方呈线性增长规律;烟气分岔流动临界Richardson数基本不受无量纲火源热释放速率变化的影响,可视为常数0.095。试验得到的烟气分岔流动临界风速和临界Richardson数变化规律与数值模拟结果吻合良好。