綜合管廊電纜艙火災后通風系統(tǒng)的數(shù)值模擬與優(yōu)化設(shè)計
發(fā)布時間:2022-12-03 19:49
隨著土地資源的緊缺,為了充分利用有限的地下空間,建設(shè)城市地下綜合管廊的想法應(yīng)運而生。綜合管廊整個建設(shè)在地下,處于半密閉狀態(tài),因此,空氣循環(huán)受阻,廊艙本身及電纜艙、熱力艙、污水艙、燃氣艙等艙室,也會散發(fā)熱量和產(chǎn)生有毒有害氣體,這些都給綜合管廊本身及巡視與檢修造成了威脅。在綜合管廊的眾多類艙室中,電纜艙具有很大的火災危險性。同時,電力是城市的能源和血脈,一旦發(fā)生電纜火災事故,將對人們的生活和生產(chǎn)造成重大影響。因此,需要分析電纜艙內(nèi)火災的發(fā)生過程,通過對比不同工況下的災后通風排煙效果,確定最佳設(shè)計方案,從而對電纜艙通風系統(tǒng)進行優(yōu)化,盡可能減少事故損失。本文按照西安市某綜合管廊的具體尺寸,選取PyroSim建模,對綜合管廊電纜艙內(nèi)電纜火災情況進行模擬研究。首先,模擬觀察工況1(關(guān)閉通風系統(tǒng),開啟自動滅火系統(tǒng))火災時的火勢發(fā)展、煙氣運動、能見度、一氧化碳濃度和溫度變化的情況。其次,考慮到風亭高度這一因素對于電纜艙火災后排除煙氣和一氧化碳的影響,設(shè)計了工況2~11,其中工況2~8僅進風亭高度在變化,其余條件一致,工況2、9、10、11僅排風亭高度在變化,其余條件一致。通過模擬分析,可得出工況2是最...
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國外的研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.4 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問題和隱患
1.3.1 建設(shè)存在的問題
1.3.2 實際存在的隱患
1.4 研究的必要性
1.4.1 通風系統(tǒng)的組成
1.4.2 通風系統(tǒng)的運行工況
1.4.3 研究通風系統(tǒng)的必要性
1.5 研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第二章 綜合管廊火災分析及電纜材料介紹
2.1 綜合管廊電纜火災發(fā)生的原因
2.1.1 電纜自身故障引起的火災事故
2.1.2 外界因素引起的電纜艙火災事故
2.2 電纜火災的危險性
2.2.1 熱危險性
2.2.2 煙氣危險性
2.3 電纜材料概述
2.3.1 聚氯乙烯
2.3.2 聚乙烯
2.3.3 低密度聚乙烯
2.4 本章小結(jié)
第三章 火災動態(tài)仿真模擬軟件簡介
3.1 火災煙氣運動模型
3.2 軟件概述
3.3 基本理論
3.3.1 控制方程
3.3.2 數(shù)值模型
3.4 本章小結(jié)
第四章 綜合管廊電纜艙火災模擬
4.1 電纜艙基本參數(shù)確立
4.2 電纜設(shè)置
4.3 火源設(shè)置
4.4 火災報警及自動滅火系統(tǒng)設(shè)計
4.5 通風系統(tǒng)設(shè)計
4.5.1 通風系統(tǒng)介紹
4.5.2 通風量計算
4.5.3 風機選取以及百葉風口面積的計算
4.6 實驗工況設(shè)計
4.6.1 通風口風速及面積計算
4.6.2 進排風亭的平面示意圖
4.6.3 確定實驗工況
4.7 網(wǎng)格無關(guān)性驗證及單元尺寸確定
4.8 本章小結(jié)
第五章 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
5.1 實驗工況1的模擬結(jié)果與分析
5.1.1 熱釋放速率(HRR)分析
5.1.2 火勢發(fā)展
5.1.3 煙氣及能見度分析
5.1.4 CO濃度變化
5.1.5 溫度變化
5.2 實驗工況2~11模擬結(jié)果分析
5.2.1 實驗工況2~8的排煙情況
5.2.2 實驗工況2~8的CO濃度變化
5.2.3 實驗工況2、9、10、11的排煙情況
5.2.4 實驗工況2、9、10、11的CO濃度變化
5.3 實驗工況12~21模擬結(jié)果分析
5.3.1 實驗工況12~18的排煙情況
5.3.2 實驗工況12~18的CO濃度變化
5.3.3 實驗工況12、19、20、21的排煙情況
5.3.4 實驗工況12、19、20、21的CO濃度變化
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望與不足
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城市綜合管廊通風系統(tǒng)設(shè)計分析研究[J]. 劉胡州. 建筑熱能通風空調(diào). 2017(05)
[2]城市地下綜合管廊深基坑開挖支護技術(shù)淺析[J]. 談旭輝. 科技與創(chuàng)新. 2017(10)
[3]城市綜合管廊工程通風系統(tǒng)設(shè)計淺析[J]. 于浩. 科技創(chuàng)新導報. 2016(36)
[4]淺談地下綜合管廊電力艙的通風系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊霽虹. 建材與裝飾. 2017(07)
[5]城市綜合管廊通風系統(tǒng)設(shè)計的探討[J]. 邴斌,李福寶,胡帥. 中國市政工程. 2016(06)
[6]城市地下綜合管廊的現(xiàn)狀及發(fā)展探索[J]. 賈志恒,陳戰(zhàn)利,李雯琳. 江西建材. 2016(22)
[7]城市綜合管廊通風系統(tǒng)風亭設(shè)計及優(yōu)化[J]. 劉承東,唐宏輝,謝藝強,胡康. 中國市政工程. 2016(S1)
[8]GB 50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》解讀[J]. 王恒棟. 中國建筑防水. 2016(14)
[9]國內(nèi)外城市地下綜合管廊的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀[J]. 于晨龍,張作慧. 建設(shè)科技. 2015(17)
[10]不同通風條件下某水電廠電纜室火災數(shù)值模擬分析[J]. 孫大根. 四川電力技術(shù). 2014(03)
博士論文
[1]電纜隧道火災分析建模與線型感溫火災探測器研究[D]. 丁宏軍.武漢理工大學 2013
[2]典型電纜燃燒性能研究[D]. 付強.中國科學技術(shù)大學 2012
[3]狹長受限空間火災煙氣分層與卷吸特性研究[D]. 陽東.中國科學技術(shù)大學 2010
碩士論文
[1]綜合管廊中電纜艙內(nèi)火災煙氣模擬研究[D]. 郝冠宇.西安建筑科技大學 2017
[2]地下水電站廠房氣流組織CFD數(shù)值模擬方法研究[D]. 謝東.重慶大學 2015
[3]基于溫度和CO影響下的公路隧道火災人員逃生研究[D]. 王東.長安大學 2010
[4]公路隧道火災通風數(shù)值模擬研究[D]. 陳海峰.中國科學技術(shù)大學 2009
[5]公路隧道火災熱釋放率及通風方式研究[D]. 楊濤.長安大學 2009
[6]大型商場火場模擬及結(jié)構(gòu)危險性分析方法研究[D]. 韓小娟.同濟大學 2008
[7]單室火災的三維場模擬分析[D]. 王海濤.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[8]火災模擬中的RANS/LES混合湍流模式[D]. 李顯祥.清華大學 2004
[9]多探測器協(xié)同探測通信機房火災預警報警系統(tǒng)設(shè)計研究[D]. 任海峰.西安科技大學 2004
本文編號:3706864
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 國外的研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.4 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問題和隱患
1.3.1 建設(shè)存在的問題
1.3.2 實際存在的隱患
1.4 研究的必要性
1.4.1 通風系統(tǒng)的組成
1.4.2 通風系統(tǒng)的運行工況
1.4.3 研究通風系統(tǒng)的必要性
1.5 研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第二章 綜合管廊火災分析及電纜材料介紹
2.1 綜合管廊電纜火災發(fā)生的原因
2.1.1 電纜自身故障引起的火災事故
2.1.2 外界因素引起的電纜艙火災事故
2.2 電纜火災的危險性
2.2.1 熱危險性
2.2.2 煙氣危險性
2.3 電纜材料概述
2.3.1 聚氯乙烯
2.3.2 聚乙烯
2.3.3 低密度聚乙烯
2.4 本章小結(jié)
第三章 火災動態(tài)仿真模擬軟件簡介
3.1 火災煙氣運動模型
3.2 軟件概述
3.3 基本理論
3.3.1 控制方程
3.3.2 數(shù)值模型
3.4 本章小結(jié)
第四章 綜合管廊電纜艙火災模擬
4.1 電纜艙基本參數(shù)確立
4.2 電纜設(shè)置
4.3 火源設(shè)置
4.4 火災報警及自動滅火系統(tǒng)設(shè)計
4.5 通風系統(tǒng)設(shè)計
4.5.1 通風系統(tǒng)介紹
4.5.2 通風量計算
4.5.3 風機選取以及百葉風口面積的計算
4.6 實驗工況設(shè)計
4.6.1 通風口風速及面積計算
4.6.2 進排風亭的平面示意圖
4.6.3 確定實驗工況
4.7 網(wǎng)格無關(guān)性驗證及單元尺寸確定
4.8 本章小結(jié)
第五章 數(shù)值模擬結(jié)果與分析
5.1 實驗工況1的模擬結(jié)果與分析
5.1.1 熱釋放速率(HRR)分析
5.1.2 火勢發(fā)展
5.1.3 煙氣及能見度分析
5.1.4 CO濃度變化
5.1.5 溫度變化
5.2 實驗工況2~11模擬結(jié)果分析
5.2.1 實驗工況2~8的排煙情況
5.2.2 實驗工況2~8的CO濃度變化
5.2.3 實驗工況2、9、10、11的排煙情況
5.2.4 實驗工況2、9、10、11的CO濃度變化
5.3 實驗工況12~21模擬結(jié)果分析
5.3.1 實驗工況12~18的排煙情況
5.3.2 實驗工況12~18的CO濃度變化
5.3.3 實驗工況12、19、20、21的排煙情況
5.3.4 實驗工況12、19、20、21的CO濃度變化
5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望與不足
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]城市綜合管廊通風系統(tǒng)設(shè)計分析研究[J]. 劉胡州. 建筑熱能通風空調(diào). 2017(05)
[2]城市地下綜合管廊深基坑開挖支護技術(shù)淺析[J]. 談旭輝. 科技與創(chuàng)新. 2017(10)
[3]城市綜合管廊工程通風系統(tǒng)設(shè)計淺析[J]. 于浩. 科技創(chuàng)新導報. 2016(36)
[4]淺談地下綜合管廊電力艙的通風系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊霽虹. 建材與裝飾. 2017(07)
[5]城市綜合管廊通風系統(tǒng)設(shè)計的探討[J]. 邴斌,李福寶,胡帥. 中國市政工程. 2016(06)
[6]城市地下綜合管廊的現(xiàn)狀及發(fā)展探索[J]. 賈志恒,陳戰(zhàn)利,李雯琳. 江西建材. 2016(22)
[7]城市綜合管廊通風系統(tǒng)風亭設(shè)計及優(yōu)化[J]. 劉承東,唐宏輝,謝藝強,胡康. 中國市政工程. 2016(S1)
[8]GB 50838—2015《城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范》解讀[J]. 王恒棟. 中國建筑防水. 2016(14)
[9]國內(nèi)外城市地下綜合管廊的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀[J]. 于晨龍,張作慧. 建設(shè)科技. 2015(17)
[10]不同通風條件下某水電廠電纜室火災數(shù)值模擬分析[J]. 孫大根. 四川電力技術(shù). 2014(03)
博士論文
[1]電纜隧道火災分析建模與線型感溫火災探測器研究[D]. 丁宏軍.武漢理工大學 2013
[2]典型電纜燃燒性能研究[D]. 付強.中國科學技術(shù)大學 2012
[3]狹長受限空間火災煙氣分層與卷吸特性研究[D]. 陽東.中國科學技術(shù)大學 2010
碩士論文
[1]綜合管廊中電纜艙內(nèi)火災煙氣模擬研究[D]. 郝冠宇.西安建筑科技大學 2017
[2]地下水電站廠房氣流組織CFD數(shù)值模擬方法研究[D]. 謝東.重慶大學 2015
[3]基于溫度和CO影響下的公路隧道火災人員逃生研究[D]. 王東.長安大學 2010
[4]公路隧道火災通風數(shù)值模擬研究[D]. 陳海峰.中國科學技術(shù)大學 2009
[5]公路隧道火災熱釋放率及通風方式研究[D]. 楊濤.長安大學 2009
[6]大型商場火場模擬及結(jié)構(gòu)危險性分析方法研究[D]. 韓小娟.同濟大學 2008
[7]單室火災的三維場模擬分析[D]. 王海濤.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[8]火災模擬中的RANS/LES混合湍流模式[D]. 李顯祥.清華大學 2004
[9]多探測器協(xié)同探測通信機房火災預警報警系統(tǒng)設(shè)計研究[D]. 任海峰.西安科技大學 2004
本文編號:3706864
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