地鐵交通系統(tǒng)具有基本不占用地面空間、乘客運載量大、運行速度快、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,已成為各大城市優(yōu)先發(fā)展的公共交通系統(tǒng)。然而,在地鐵交通系統(tǒng)中,火災安全一直是人們所關注的重要問題之一。本文主要針對地鐵列車發(fā)生火災�？吭诘罔F區(qū)間隧道的火災場景,系統(tǒng)研究地鐵區(qū)間隧道內(nèi)火災煙氣在受到地鐵列車影響下而呈現(xiàn)出來的輸運特性,主要包括隧道頂棚下煙氣溫度分布、煙氣逆流長度、火源下游空間熱環(huán)境等,探討了地鐵列車對其影響規(guī)律,對比分析了幾種常見隧道通風排煙模式的排煙效果,探尋其應用于地鐵區(qū)間隧道的可行性。主要研究工作和結(jié)論如下:1.利用數(shù)值模擬的方法,研究了區(qū)間隧道發(fā)生火災時�？吭谒淼纼�(nèi)的地鐵列車對縱向通風條件下的隧道頂棚熱煙氣溫度產(chǎn)生的影響。研究結(jié)果表明:地鐵列車的存在造成頂棚溫度不再以火源為中心呈上下游對稱分布,而且火源上游的頂棚煙氣溫度衰減到室溫的速率要比下游迅速,說明地鐵列車可以有效阻擋熱量向隧道上游的傳遞,可以抑制火勢向上游的蔓延。進一步對火源下游頂棚下熱煙氣的溫度進行無量綱處理,發(fā)現(xiàn)其沿隧道縱向的分布呈現(xiàn)出一種指數(shù)式衰減規(guī)律,且衰減指數(shù)隨著縱向通風速率的增大而增大,此時地鐵列車的長度對溫度分布的影...

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【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 地鐵隧道火災概述
        1.2.1 地鐵隧道火災統(tǒng)計
        1.2.2 地鐵隧道火災的基本種類
    1.3 地鐵隧道火災的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 縱向通風速度
        1.3.2 頂部火災煙氣最高溫度以及沿程溫度分布
        1.3.3 煙氣流動特性及控制
    1.4 本文的研究內(nèi)容
第2章 工程背景與數(shù)值模擬基礎
    2.1 工程背景
    2.2 地鐵隧道火災的數(shù)值模擬模型
        2.2.1 場模型
        2.2.2 網(wǎng)絡模型
        2.2.3 區(qū)域模型
    2.3 FDS數(shù)值模擬軟件簡介
        2.3.1 流體動力學的微分控制方程組
        2.3.2 燃燒模型微分控制方程組
        2.3.3 輻射模型微分控制方程組
        2.3.4 FDS網(wǎng)格劃分方式
        2.3.5 時間步長與收斂判據(jù)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 地鐵區(qū)間隧道煙氣輸運特性的數(shù)值模擬研究
    3.1 引言
    3.2 FDS數(shù)值模擬設置
        3.2.1 起火原因
        3.2.2 火災大小的設計
        3.2.3 數(shù)值模擬場景設置
        3.2.4 網(wǎng)格獨立性分析
        3.2.5 圓形截面隧道與矩形截面隧道的對比
    3.3 FDS模擬計算結(jié)果
        3.3.1 煙氣溫度的縱向分布
        3.3.2 頂棚煙氣分布的無量綱擬合
        3.3.3 下游空間2米高度處溫度
        3.3.4 下游空間2米高度處能見距離
        3.3.5 下游空間2米高度處CO氣體濃度
    3.4 本章小結(jié)
第4章 地鐵區(qū)間隧道煙氣逆流長度的小尺度實驗研究
    4.1 引言
    4.2 實驗平臺
        4.2.1 縮尺度實驗臺設計原理
        4.2.2 小尺寸模型隧道試驗臺
    4.3 實驗場景設計
    4.4 煙氣逆流長度及其預測模型
    4.5 無量綱臨界風速
    4.6 本章小結(jié)
    本章符號
第5章 地鐵區(qū)間隧道組合排煙方式研究
    5.1 引言
        5.1.1 全橫向通風排煙
        5.1.2 半橫向通風排煙系統(tǒng)
        5.1.3 縱向通風排煙系統(tǒng)
    5.2 地鐵區(qū)間隧道組合排煙方式及數(shù)值模擬設置
        5.2.1 地鐵區(qū)間隧道的組合排煙方式
        5.2.2 組合排煙的數(shù)值模擬設置
    5.3 組合排煙方式的效果比較
        5.3.1 煙氣蔓延范圍
        5.3.2 下游空間2米高度平面的能見距離
        5.3.3 下游空間2米高度平面的溫度
        5.3.4 地鐵列車的作用
    5.4 固移結(jié)合通風排煙方式
        5.4.1 固定排煙設施下的排煙效果
        5.4.2 固移結(jié)合方式下的排煙效果
        5.4.3 移動風機方式下的排煙效果
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
在讀期間學術成果與獲得獎勵



本文編號：3848635