【摘要】：火災是公路隧道安全運營最大的威脅之一,火災不僅會對隧道結(jié)構(gòu)造成破壞,而且威脅著人們的生命財產(chǎn)安全,近年來國內(nèi)外的隧道火災事故就是沉痛的教訓。通風控制作為隧道火災救援的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,直接影響火災的發(fā)展趨勢和危害后果,本文以秦嶺Ⅰ號隧道(上行線)為依托工程,針對單通風井縱向通風型隧道的火災通風進行研究。本文利用計算流體力學數(shù)值模擬技術(shù),選用FDS軟件以秦嶺Ⅰ號隧道(上行線)為對象建立局部隧道模型,模擬最大熱釋放率為30MW的火災,結(jié)合隧道內(nèi)不同大小縱向風對火災的影響,以及隧道火災通風中常見的不利狀況,設(shè)計5種工況進行模擬和分析,包括:模擬在不同縱向風狀態(tài)下的隧道火災,觀測煙氣擴散的規(guī)律,得出火災的臨界風速值;模擬在無縱向風、較小縱向風、臨界風速狀態(tài)下的隧道火災,獲取隧道內(nèi)溫度場和煙氣場的變化規(guī)律,得出其對人員疏散、隧道結(jié)構(gòu)、火災救援的影響;在通風井通風排煙模式下,模擬排風道在不同風速狀態(tài)下的通風排煙,觀測排風道的排煙效果,并給出排風道排煙的建議風速值。當隧道發(fā)生火災時,通常會遇到火災規(guī)模難以判別、射流風機開啟滯后和自然風干擾的不利狀況,對上述不利狀況分別設(shè)計工況進行模擬,通過對模擬結(jié)果的分析,得出以上不利狀況對人員疏散、隧道結(jié)構(gòu)、火災救援的影響。結(jié)合以上研究結(jié)果,將火災救援劃分為安全疏散階段和滅火救援階段,綜合考慮自然通風力、交通通風力、煙流阻力、風機對火災通風的作用,通過分析,給出適用于秦嶺Ⅰ號隧道(上行線)在各階段的風機控制策略,也可為同類型隧道的火災通風提供借鑒。
【學位授予單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U453.5
【圖文】：

圖 1.1 隧道與通風井風道連接處的簡化效果圖隧道的機電通風工程與火災防煙和排煙系統(tǒng)合用，分期實施風方式，上行線、下行線分別安裝了射流風機 30 臺、24 臺建設(shè)。高速獨特的區(qū)位優(yōu)勢和道路等級優(yōu)勢，以及包茂高速秦嶺終行，導致部分大型貨車、拖掛車轉(zhuǎn)移至西漢高速行駛。根據(jù)得了 2017 年秦嶺Ⅰ號隧道上行線方向的交通量，整理數(shù)據(jù)后表 1.4 2017 年全年分車型交通統(tǒng)計量車型 小型車 中型車 大型車流量（輛） 1034698 425125 1680762通量導致了隧道內(nèi)的空氣污染十分嚴重，經(jīng)過 2010 年 9 月、分別對秦嶺Ⅰ號上行線隧道內(nèi)空氣的實測，數(shù)據(jù)顯示高峰擁堵-1，一期通風工程已無法滿足隧道內(nèi)的通風要求，亟待實施二

下行線隧道依舊采用全射流通風模式，二期通風工程的風機房平面設(shè)計圖與現(xiàn)場圖如圖1.2 所示。圖 1.2 風機房平面設(shè)計圖與現(xiàn)場圖1.4 研究內(nèi)容及方法首先確定本文研究的隧道通風模式為“單通風井送排式+射流風機”組合式通風，并以秦嶺Ⅰ號隧道（上行線）為研究對象，在國內(nèi)外隧道火災的相關(guān)研究及實踐基礎(chǔ)上展開研究，主要研究內(nèi)容包括：1.選擇了以計算機模擬的方法進行研究，有針對性的分析了隧道火災的特點，全射流風機模式下的火災通風理論，以及其與通風井送排式組合模式下的火災通風理論。2.以往較多的研究依舊使用舊規(guī)范[35]推薦的將 20MW 作為隧道火災最大熱釋放率，本文根據(jù)研究對象的實際情況，參照新規(guī)范[34]將 30MW 作為隧道火災最大熱釋放率，設(shè)立多個工況進行模擬，主要研究在不同縱向風作用下的隧道火災，隧道內(nèi)的溫度場和煙氣場的變化規(guī)律，得出火災臨界風速值，并對通風排煙、人員疏散和火災救援提出建議和指導。模擬通風井的排風道在不同風速狀態(tài)下的排煙效果，給出在臨界風速狀態(tài)下排風道排煙的建議風速。結(jié)合實際可能出現(xiàn)的難辨火災規(guī)模情況給出建議方案，模擬和分析該方案對人員疏散和火災救援的影響。模擬自然風干擾和風機開啟滯后的狀況，并對其帶來的安全威脅給出分析和評估。3.將以上模擬和分析的結(jié)果應(yīng)用到秦嶺Ⅰ號隧道（上行線）的火災通風中，綜合考

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本文編號：2742452