重載鐵路隧道火災(zāi)特征試驗及數(shù)值模擬研究.pdf

1、重載鐵路是用于運(yùn)載大宗散貨的總重大、軸重大的列車、貨車行駛或行車密度和運(yùn)量特大的鐵路。具有運(yùn)能大、效率高、運(yùn)輸成本低等優(yōu)勢。近年來受到了世界各國鐵路運(yùn)輸?shù)膹V泛重視，重載鐵路的建設(shè)取得了快速發(fā)展。然而運(yùn)載大量可燃物品的列車通過隧道時會帶來重載鐵路隧道內(nèi)可燃物高密度、大面積分布，且幽閉的隧道內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，往往會給隧道安全運(yùn)輸帶來了極大的損害。本文在湖南省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項目（編號:12JJ2033）資助下，采用模型試驗和數(shù)值

2、模擬的方法研究了重載鐵路隧道火災(zāi)特征。
　　本文主要完成了以下工作:
　　(1)結(jié)合重載鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)，分析了重載鐵路隧道內(nèi)可燃分布特點(diǎn)及火災(zāi)危險性，引入隧道通風(fēng)因子概念，并就三種不同洞口隧道火災(zāi)下通風(fēng)因子進(jìn)行了理論推導(dǎo)，分別獲取了三種洞口隧道火災(zāi)轟然后的通風(fēng)因子、洞口空氣卷吸速率表達(dá)式。并在此基礎(chǔ)之上利用燃料質(zhì)量損失速率法推導(dǎo)了大面積可燃物著火燃燒達(dá)到轟然后火災(zāi)熱釋放速率表達(dá)式。
　　(2)開展了重載鐵路隧道縮尺寸模型

3、火災(zāi)試驗研究，獲取了不同火源面積、不同火源位置下，重載鐵路隧道內(nèi)溫度場的分布規(guī)律，獲得了隧道洞口火溢流形狀特征，得到了洞口附近位置處輻射熱大小。對不同火源面積、不同火源位置下，隧道內(nèi)溫度場的分布規(guī)律進(jìn)行了對比，并分析了造成這種重載鐵路隧道內(nèi)火災(zāi)溫度場分布規(guī)律的影響機(jī)理。
　　(3)建立了重載鐵路隧道數(shù)值模擬計算模型，運(yùn)用數(shù)值計算的方法研究火源面積大小及火源位置的不同對重載鐵路隧道內(nèi)、洞口處溫度場分布影響規(guī)律。對數(shù)值模擬結(jié)果與試驗獲