鐵路隧道火災臨界風速研究.pdf

1、隨著國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，鐵路現(xiàn)代化建設的不斷加快，越來越多的鐵路隧道涌現(xiàn)出來，其火災安全也成為亟待解決和關注的問題。據(jù)統(tǒng)計火災中85％的人員傷亡都是由有毒有害的煙氣導致的，而受限于隧道的特殊結(jié)構(gòu)，煙氣無法立刻排出。因此，鐵路隧道中火災煙氣控制的研究是十分重要的，對人員安全疏散及救援工作的開展具有重要的指導意義。
　　本文采用事故調(diào)研、模型試驗、數(shù)值模擬等方法，針對鐵路隧道列車著火后隧道及橫通道內(nèi)臨界風速問題進行研究。主要研究工作及

2、成果如下:
　　(1)對近百年來的113起鐵路隧道火災事故進行統(tǒng)計分析。結(jié)果表明:隧道火災在20世紀70年代和90年代出現(xiàn)次數(shù)最多，從90年代至今為事故下降期，但火災數(shù)量依舊較大;鐵路隧道中列車著火可能性更大，占所有鐵路隧道火災事故的85.84％，其中列車車廂外部火災（特別是車廂底部火災）發(fā)生的概率最高，且導致的火災傷亡也最大，是火災監(jiān)控的重點;電氣火災、管理不善和人為縱火這三類原因?qū)е碌牧熊嚮馂陌l(fā)生頻率較高，占所有火災事故的90

3、.27％，造成的后果也最為嚴重。
　　(2)分析阻塞比對隧道臨界風速的影響，采用1∶20縮尺寸隧道模型，在火源功率為5.88kW時，對9種不同阻塞比的臨界風速進行模型試驗研究。結(jié)果表明:有列車阻礙物時臨界風速明顯降低，并隨著阻塞比的增大而減小，且減小比例略小于阻塞比;對臨界風速的測量值進行數(shù)據(jù)擬合得到阻塞比修正系數(shù)為0.548，從而提出考慮隧道阻塞比時臨界風速的計算公式;對比分析本實驗所得與既往研究所得臨界風速減小比例與阻塞比的關

4、系，認為火源燃燒面高度、火源位置（火源與阻礙物的相對位置關系、火源在阻礙物內(nèi)/外部）和列車側(cè)壁開口面積是導致有列車阻礙物時臨界風速減小比例與阻塞比關系不同的主要因素。
　　(3)鐵路隧道火災時，橫通道是人員逃生的重要通道，而橫通道臨界風速是橫通道能否有效防煙的重要參數(shù)。通過對影響橫通道臨界風速的相關因素進行量綱分析，并采用數(shù)值模擬方法量化研究了火源熱釋放率、縱向風速、橫通道防火門高及門寬、橫通道與隧道夾角等因素對橫通道臨界風速的影