【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，已經(jīng)擁擠不堪的城市交通將會(huì)遇到更加巨大的運(yùn)輸需求瓶頸。為了使得城市交通發(fā)揮有效的經(jīng)濟(jì)催化劑作用，發(fā)展城市地下交通形勢(shì)成為必須的趨勢(shì)。除了地鐵、長(zhǎng)直城市隧道等已經(jīng)廣泛使用的地下交通形式之外，城市環(huán)形隧道與城市地下立交工程等新型地下交通隧道形式出現(xiàn)在我們的生活中。而伴隨著該種新型而又復(fù)雜的地下交通形式的建設(shè)，一系列復(fù)雜的火災(zāi)隱患也暴露了出來(lái)。 通常所使用的火災(zāi)研究方法有兩種：數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究。其中對(duì)于難以制作實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团_(tái)的情況，軟件模擬就是主要研究手段。軟件模擬有三種模型，分別為網(wǎng)絡(luò)模型、區(qū)域模型和場(chǎng)模型�，F(xiàn)階段使用最多的是場(chǎng)模型，場(chǎng)模型可以在合理的誤差范圍內(nèi)預(yù)測(cè)全局火災(zāi)情況。然后前人超過(guò)90%的工作都在關(guān)注回流的發(fā)生而忽略了整個(gè)排煙系統(tǒng)的運(yùn)作與效用。實(shí)際上，大多數(shù)情況下模擬的邊界條件都是由粗略的估計(jì)或者冷煙實(shí)驗(yàn)確定的，而這些數(shù)據(jù)都不能作為評(píng)估火災(zāi)系統(tǒng)運(yùn)作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。所以對(duì)于城市地下隧道這種規(guī)模大，系統(tǒng)復(fù)雜的工程，僅僅通過(guò)場(chǎng)模型模擬研究近火源位置的情況，并不能實(shí)現(xiàn)良好的模擬精度，也不能評(píng)估整體系統(tǒng)的運(yùn)行情況。因此，多尺度的模擬方案就是研究城市地下隧道火災(zāi)研究的一個(gè)可行方案。 火源附近的流場(chǎng)存在復(fù)雜的三維摻混流動(dòng)，溫度和速度的變化率都很大。所以該區(qū)域只能使用場(chǎng)模型才能得到詳細(xì)的參數(shù)。然而，在遠(yuǎn)離火源的一定距離外或者在遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的一定范圍外，流場(chǎng)分層，變?yōu)槊黠@的一維流態(tài)�？梢圆捎靡痪S的網(wǎng)絡(luò)模型，同時(shí)也能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)果給場(chǎng)模型賦值，并一同評(píng)估整體系統(tǒng)方案。 本文將主要研究場(chǎng)網(wǎng)模擬交界面的位置和用于數(shù)據(jù)交互的場(chǎng)模型數(shù)據(jù)精確度問(wèn)題。因?yàn)樯婕暗侥Ｐ椭g的數(shù)據(jù)交換，場(chǎng)模型結(jié)果的精確度要求較高，本文將主要通過(guò)不同網(wǎng)格的對(duì)比驗(yàn)證，確定適合于多尺度模擬的場(chǎng)模型網(wǎng)格精度。本文將根據(jù)流場(chǎng)的充分發(fā)展特性來(lái)確定不同模型之間的交界面位置。并根據(jù)以上研究結(jié)果編制多尺度預(yù)測(cè)軟件，通過(guò)隧道的數(shù)據(jù)輸入，能夠自動(dòng)生成隧道的模型研究方案。并提供軟件其他數(shù)據(jù)端口，作為再開(kāi)發(fā)端口。 本文確定了適合于多尺度模擬的場(chǎng)模型精度要高于傳統(tǒng)場(chǎng)模型精度，同時(shí)明確了長(zhǎng)直隧道、曲線隧道和分岔隧道的多尺度分界點(diǎn)。并研發(fā)了兩個(gè)版本的多尺度預(yù)測(cè)軟件TSAS。可以作為他人對(duì)于城市地下隧道模擬研究方案的依據(jù)。
【圖文】：

第 1 章 緒論快速發(fā)展，已經(jīng)擁擠不堪的城市交通將會(huì)遇效地發(fā)揮城市交通的經(jīng)濟(jì)催化劑作用，進(jìn)行趨勢(shì)。除了地鐵、長(zhǎng)直城市隧道等已經(jīng)廣泛隧道與城市地下立交工程等新型地下交通形地下交通方式，地下立交工程與城市環(huán)形隧線在跨江越海方面遇到的限制的同時(shí)，還可周圍環(huán)境的影響[1]。例如，在北京，中關(guān)村合開(kāi)發(fā)利用系統(tǒng)，作為國(guó)內(nèi)首例超大規(guī)模系區(qū)域的立體交通形式的建立。目前來(lái)說(shuō)，城綜合道路的重要組成部分，其建設(shè)數(shù)量和規(guī)

北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文以全方面的考量火災(zāi)與系統(tǒng)運(yùn)行情況以及相互的影響。無(wú)論采用哪種模擬方法，都存在一個(gè)很重要的問(wèn)題就是需要對(duì) CFD NF 區(qū)域長(zhǎng)度進(jìn)行研究。因?yàn)?CFD 模擬精度將會(huì)決定模擬數(shù)值交換性，而兩種模型的邊界位置必須處于流動(dòng)已經(jīng)充分發(fā)展、溫度梯度與小的情況下。而本章就會(huì)對(duì)這兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)研究說(shuō)明。網(wǎng)格尺寸對(duì)于場(chǎng)模型結(jié)果精確度的影響多尺度模擬因?yàn)樯婕暗街辽賰蓚�(gè)模型、至少兩種不同的網(wǎng)格以及至少為涉及信息交互，網(wǎng)格的精確度要求就是第一位的。所以研究的第要確定能夠滿足要求的 NF 區(qū)域的網(wǎng)格尺寸。多尺度模擬的模式如下圖所示：
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U458

【參考文獻(xiàn)】

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3 王厚華;熊杰;胡洋;;建筑火災(zāi)溫度的場(chǎng)-網(wǎng)復(fù)合模擬[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

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6 楊其新,閻治國(guó);秦嶺終南山特長(zhǎng)公路隧道火災(zāi)模型試驗(yàn)研究[J];廣西交通科技;2003年03期

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本文編號(hào)：2543758