地鐵隧道火災煙氣擴散的數值模擬研究.pdf

1、本文對于地鐵區(qū)間隧道火災情況的研究將主要集中在煙氣的擴散、溫度場的分布、通風效果等情況的預測和分析。研究有助于危急時刻人員逃生和火情控制，對于有關部門進行北京區(qū)間隧道防火改造及制定火災應急預案有一定的參考價值。 為滿足城市發(fā)展和當前的地鐵運輸安全要求，修建于二十世紀六、七十年代的北京地鐵環(huán)線區(qū)間隧道在消防設計與消防設施配備等方面需要進行改進。本文研究對象為北京地鐵環(huán)線典型區(qū)間鼓樓-積水潭雙隧道直區(qū)間。該區(qū)間隧道全長1290m，區(qū)

2、間中部配置排煙風機，中隔墻上每隔30m設置中隔門。火源設置為5MW丙烷，位置設置在區(qū)間隧道內的列車上。運用場模型中大渦模擬和雷諾時均方程法，對不同開機時間和不同火源位置的幾種火災工況進行了數值模擬，主要了解火災工況下區(qū)間隧道內煙氣擴散等情況。研究結果表明無風機開啟時煙氣首先上升至隧道頂部，然后向隧道縱向水平擴散，最大擴散速度可達到1.3m/s，6min內煙氣可到達距火源200m的位置。通過對上述不同工況下溫度、速度、能見度的模擬結果分析

3、，發(fā)現區(qū)間排煙風機的迅速開啟可以很好的抑止煙氣蔓延；6min內，能見度過低和火源附近上層煙氣熱輻射是影響人員逃生的兩個主要危險因素；沒有火源的隧道明顯安全于火源所在隧道，更有利于人員逃生。針對分析結果提出對于中隔門應進行改造使其更適于人員通過，人員疏散時應利用列車側門，列車上應配備強光手電等一些建議。 本研究中大渦模擬方法對燃燒物的性質及燃燒化學反應進行了假設，考慮了燃燒過程，對煙氣進行了定量的研究。比較雷諾時均方程法對于區(qū)間隧