研究隧道火災(zāi)煙氣在不同流動(dòng)區(qū)域內(nèi)各項(xiàng)流動(dòng)參數(shù)的變化規(guī)律,確定不同流動(dòng)區(qū)域長(zhǎng)度,在此基礎(chǔ)上提出隧道火災(zāi)數(shù)值計(jì)算區(qū)段長(zhǎng)度計(jì)算公式,對(duì)于完善隧道火災(zāi)煙氣輸運(yùn)理論體系和優(yōu)化建模參數(shù)設(shè)置等方面具有重要的指導(dǎo)意義。本文通過(guò)理論分析及數(shù)值模擬的方法對(duì)公路隧道火災(zāi)煙氣流動(dòng)區(qū)域及數(shù)值計(jì)算長(zhǎng)度進(jìn)行研究。主要研究工作及獲得的成果如下:(1)研究了公路隧道火災(zāi)近火源區(qū)域長(zhǎng)度。首先通過(guò)數(shù)值模擬得到隧道頂板下方中心線與側(cè)壁沿程溫度數(shù)據(jù),提出將“溫差梯度小于小于1℃/m”作為近火源區(qū)域和遠(yuǎn)火源區(qū)域分界點(diǎn)的劃分依據(jù)。然后,分別分析了火源功率、隧道斷面幾何形狀和火源幾何形狀等因素對(duì)近火源區(qū)長(zhǎng)度的影響。最后,建立了耦合火源功率和隧道斷面幾何形狀等影響因素的近火源區(qū)長(zhǎng)度無(wú)量綱預(yù)測(cè)公式,得出近火源區(qū)長(zhǎng)度L_n~*與火源功率Q*的2/5次方呈線性增長(zhǎng)關(guān)系。(2)研究了公路隧道火災(zāi)煙氣湍流摻混區(qū)域長(zhǎng)度。首先通過(guò)數(shù)值模擬得到煙氣層厚度數(shù)據(jù),分析隧道遠(yuǎn)火源區(qū)域內(nèi)煙氣層形態(tài)變化規(guī)律,得出遠(yuǎn)火源區(qū)域可劃分為兩個(gè)部分:即一維流動(dòng)區(qū)域和煙氣湍流摻混區(qū)域。然后,利用Froude數(shù)定量表征遠(yuǎn)火源區(qū)內(nèi)煙氣層慣性力與熱浮力的關(guān)系,明確煙氣湍流摻混區(qū)... 

【文章來(lái)源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 公路隧道的發(fā)展
        1.1.2 隧道火災(zāi)煙氣危害性
        1.1.3 隧道火災(zāi)煙氣流動(dòng)過(guò)程
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 隧道火災(zāi)近火源區(qū)域長(zhǎng)度研究
        1.2.2 隧道火災(zāi)煙氣湍流摻混區(qū)域長(zhǎng)度研究
        1.2.3 隧道火災(zāi)數(shù)值計(jì)算區(qū)段臨界長(zhǎng)度研究
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 研究方案及技術(shù)路線
第2章 公路隧道火災(zāi)近火源區(qū)域長(zhǎng)度研究
    2.1 理論分析
        2.1.1 煙氣流動(dòng)過(guò)程中速度場(chǎng)與溫度場(chǎng)分析
        2.1.2 無(wú)量綱分析
    2.2 數(shù)值模擬設(shè)計(jì)
        2.2.1 火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬工具FDS簡(jiǎn)介
        2.2.2 模擬參數(shù)及火災(zāi)場(chǎng)景
        2.2.3 模擬網(wǎng)格尺寸分析
        2.2.4 模擬工況設(shè)置
    2.3 模擬結(jié)果分析與討論
        2.3.1 火源功率對(duì)近火源區(qū)長(zhǎng)度的影響
        2.3.2 隧道斷面形狀對(duì)近火源區(qū)長(zhǎng)度的影響
        2.3.3 火源幾何形狀對(duì)近火源區(qū)長(zhǎng)度的影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 公路隧道火災(zāi)煙氣湍流摻混區(qū)域長(zhǎng)度研究
    3.1 無(wú)量綱分析
    3.2 模型參數(shù)及火災(zāi)工況設(shè)置
        3.2.1 模擬參數(shù)及測(cè)點(diǎn)設(shè)置
        3.2.2 模擬工況設(shè)置
    3.3 模擬結(jié)果分析與討論
        3.3.1 遠(yuǎn)火源區(qū)域內(nèi)不同隧道長(zhǎng)度下煙氣層沉降情況
        3.3.2 遠(yuǎn)火源區(qū)域煙氣層弗洛德數(shù)值變化規(guī)律分析
        3.3.3 煙氣湍流摻混區(qū)長(zhǎng)度無(wú)量綱預(yù)測(cè)模型
    3.4 本章小結(jié)
第4章 公路隧道火災(zāi)數(shù)值計(jì)算區(qū)段臨界長(zhǎng)度研究
    4.1 理論分析
    4.2 模型參數(shù)及火災(zāi)工況設(shè)置
        4.2.1 模擬參數(shù)及測(cè)點(diǎn)設(shè)置
        4.2.2 模擬工況設(shè)置
    4.3 模擬結(jié)果分析與討論
        4.3.1 隧道長(zhǎng)度變化對(duì)煙氣質(zhì)量流量的影響
        4.3.2 隧道長(zhǎng)度變化對(duì)沿程溫度分布的影響
        4.3.3 公路隧道火災(zāi)數(shù)值計(jì)算區(qū)段臨界長(zhǎng)度計(jì)算公式
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的成果
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]隧道內(nèi)受限火羽流行為特征及豎井自然排煙機(jī)理研究[D]. 高子鶴.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[2]狹長(zhǎng)通道火災(zāi)煙氣熱分層及運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究[D]. 許秦坤.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[3]頂部開(kāi)孔的地鐵隧道火災(zāi)煙氣擴(kuò)散特性及控制方法[D]. 袁中原.西南交通大學(xué) 2012
[4]地鐵站火災(zāi)煙氣流動(dòng)及通風(fēng)控制模式研究[D]. 紀(jì)杰.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2008
[5]隧道火災(zāi)煙氣蔓延的熱物理特性研究[D]. 胡隆華.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006

碩士論文
[1]集中排煙模式下隧道火災(zāi)煙氣層卷吸行為與特征參數(shù)演化研究[D]. 梅鳳珠.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[2]公路隧道防火救災(zāi)對(duì)策研究[D]. 鄧念兵.長(zhǎng)安大學(xué) 2003



本文編號(hào)：2916710