北横通道隧道火灾通风排烟数值模拟研究

北横通道是上海市境内连接多个市区的城市通道,也是上海“三纵三横”“井”字形主干路网的组成部分,其隧道采用双层结构,火灾通风排烟系统与传统形式存在较大差异。依托北横通道隧道工程,提出上层独立排烟道结合下层支管重点排烟的双层长大盾构隧道火灾排烟方法,并利用FDS软件对隧道火灾场景进行数值模拟分析。分析过程考虑火灾发生时可能存在的多种工况和排烟策略,重点关注火源与排烟口纵向相对位置及排烟口开启方式对火灾烟气沿隧道纵向蔓延分布规律的影响。根据数值模拟结果,得出北横通道通风排烟系统参数设计及排烟策略的建议,有望改善火灾下隧道内部疏散救援环境,保障现场人员生命安全。

纵向通风在超长隧道中排烟效果的研究

采用FDS耦合Fluent进行数值模拟的方法,研究了过江电缆隧道火灾过程,以及火灾结束后的全隧道排烟过程,分析了以设计断面风速为2.2m/s时进行全隧道排烟期间的烟气流动规律。结果表明,在纵向通风气流作用下,防火墙仅在通风5min前对烟气阻挡;在全隧道排烟中,通风气流不断推动烟气前进,同时烟气浓度被稀释。对于不同长度的隧道排烟时,存在临界隧道长度,若隧道长度小于临界长度,实现烟气安全浓度依赖于通风气流把烟团推出隧道;若隧道长度大于临界长度,烟气在被推动到临界长度时已降低到安全浓度以下,无需再继续排烟到排风口处。据此得出了不同隧道长度下所需排烟时间。

公路隧道集中排烟系统流速分布规律数值模拟研究

采用火灾动态模拟软件FDS,对独立排烟道集中排烟模式在火灾条件下的排烟情况进行模拟计算,分别研究了集中排烟中双向排烟方式和单向排烟方式下不同排烟阀设置方案工况的排烟道流速和排烟阀流速分布规律。结果表明,双向排烟方式下,排烟阀流速与排烟道流速呈对称分布;单向排烟方式下,排烟阀流速与排烟道流速呈非对称分布;当排烟道横截面面积一定时,改变排烟阀设置方案对排烟道端部流速的影响不大;随着排烟阀开口面积的增加,离风机较近的排烟阀流速逐渐降低,而该排烟阀的排烟量却逐渐增大;排烟道和排烟阀流速的大小与排烟量、排烟阀设置方案、排烟道横截面面积等参数有关。本文研究可为集中排烟系统流速的合理设计提供依据。