地鐵火災燃燒特性及列車安全運行的理論分析與實驗研究.pdf

1、隨著城市地鐵的大規(guī)模建設，地鐵火災以及地鐵安全問題己成為人們日益關注的重要問題。對于列車在區(qū)間隧道內著火的情況，目前國內外很多規(guī)范都要求在可能的情況下將列車開往前方車站進行疏散救援。列車攜帶火源在區(qū)間高速行進，將存在“風助火勢”，加劇火情發(fā)展的隱患。 地鐵列車在區(qū)間隧道中運行時如果發(fā)生火災，影響火災發(fā)展過程的因素主要有兩方面：火災本身可燃物的燃燒特性和周圍流場對火災燃燒的影響。 為此，本研究從燃燒學的角度，分析了地鐵火災

2、初期可能的可燃物及其燃燒特性，并且對地鐵火災火源大小的確定進行了綜述性分析；對地鐵火災中可能的可燃物的發(fā)煙量及其毒性進行了初步；并基于氧消耗原理測量火災中燃燒熱釋放速率的基本原理，研究了地鐵隧道火災中可燃物的熱釋放速率及其影響因素：在此基礎上，進一步研究了地鐵列車火災煙氣的產生及其發(fā)展規(guī)律；最后，結合實驗的方法，研究了不同風速下對火災中燃燒物熱釋放速率的影響規(guī)律，定量的評價了風速對火災熱釋放率的影響。 另一方面，在區(qū)間隧道高速行

3、駛的列車發(fā)生火災，其周圍會產生高速運動的相對氣流，并攜帶大量氧氣供給燃燒火源，催速火災的發(fā)展和蔓延。為此，本研究依據空氣動力學、計算流體力學的基本理論和方法，建立了關于地鐵列車區(qū)間隧道運行的氣流流動湍流模型，并借助CFD數值模擬軟件，研究了地鐵列車運行時其周圍的流場特性，并以熱釋放速率作為評價火災大小的標準，評估列車周圍流場對火勢發(fā)展的影響程度。首次創(chuàng)造性地提出了地鐵列車運行時如果發(fā)生火災，其安全運行的行駛速度，研究成果對實際地鐵工程中