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《北京工业大学》 2002年
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二郎山半横向通风公路隧道的火灾控制研究

田沛哲  
【摘要】: 由于隧道数量和隧道长度以及公路交通密度的日益增长,以及隧道内火灾特性的特殊性,公路交通隧道内火灾的危险性呈上升趋势,因此,特长公路隧道内火灾的安全性显得至关重要。国外对于公路隧道火灾情况下的通风问题的研究十分重视,而国内这方面研究极少,水平远远落后于国外,已经成为制约我国隧道建设发展的瓶颈。二郎山特长公路隧道地处四川省天全县与泸定县交界的二郎山主脉,是连接四川和西藏的一条交通要道,不论是在战争时期还是在和平时期,该隧道都存在着很大的火灾隐患。一旦发生火灾,后果不堪设想。为此,我们有必要研究出一套切实可行的应急通风火灾控制方案,以尽量将火灾所造成的危害降到最低。该项研究具有极强的应用性和迫切性。 国际上进行了大量隧道火灾烟气扩散特性的三维瞬态研究,但近年欧洲的几次隧道大火并没有得到有效及时的控制,造成的惨重损失说明利用强制通风在着火点产生强制风流,对烟气的走向进行控制,并提出有效的疏散救援方案仍是值得进一步研究的。国内目前进行的有限的研究多是对隧道通风的设计的理论和实验研究,而没有对半横向通风隧道火灾通风下烟流控制的实际模拟计算和实验的研究,我们急需通过研究找到能利用强制通风有效控制隧道烟流的可以操作的方法。 本文首次研究了半横向通风方式的隧道在发生火灾时,通过通风系统的风机、横通道及平行导洞内的阀门的不同动作方式在着火点产生大于临界风速的强制气流,对隧道内烟气走向进行控制的各种方法和效果。采用本文将隧道内的气流看成是理想流体的一维恒定流动,通过对二郎山特长公路隧道半横向通风系统建立隧道内的空气动力学模型,利用计算机进行数值分析与计算,得出发生火灾时,不同通风阻力条件下隧道中的风速分布及流量分布,并通过实验室隧道模型实验进行验证与修正,依据研究结果给出了二郎山半横向通风隧道的火灾控制方案,从而解决了二郎山公路隧道通风对火灾的控制问题,同时为半横向通风公路隧道的火灾通风提供科学的方法。 研究方法主要采用国际上流行的CFX5.5软件对隧道内气流流动情况进行计算机模拟与分析,并搭建了二郎山隧道模型,进行实验研究。本研究中,实验研究的主要目的是为了验证计算机模拟的正确性,从而利用计算机进一步模拟大量的由于条件所限实验中无法实现的工况。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:U458

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【引证文献】
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