细水雾和纵向通风耦合作用对隧道火灾影响的数值模拟

针对公路隧道细水雾自动消防系统,使用FDS软件建立了全尺寸模型;设置火源功率为20 MW,在细水雾和不同纵向通风耦合作用下对隧道火灾的排烟降温效果进行了研究。研究结果表明：无细水雾时,随着风速加快,火源上方和下游10 m处温度降低,但火源下游5 m处温度升高;无纵向风时,细水雾降低温度效果有限,且开启细水雾后温度波动较大;在细水雾和纵向通风共同作用下,火源上方和下游10 m处的温度可得到较好控制,但火源下游5 m处稍低位置的温度呈升高趋势(风速为2 m/s);当纵向风速为2 m/s时,细水雾使烟气下沉到火源下游5 m附近。     

公路长隧道纵向通风的数值模拟

采用有限元法求妥二维定常不可压缩Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的方法,进行隧道射流通风和具有射流调压的竖井吸出式通风系统的空气动力学特性数值研究,给出在不同工况条件下,实际隧道中风速的分布特征。数值解和试验结果进行比较,证明数值解是有效和可靠的。     

地铁隧道火灾烟气湍流反应的数值模拟研究

基于PDF湍流非预混燃烧理论,以天津地铁区间隧道作为研究对象,利用FLUENT软件,对隧道纵向通风后火灾烟气的湍流反应进行数值模拟,得到通风后烟气湍流反应的模拟结果,并将模拟结果与天津消防所的火灾实验数据进行比较,验证模拟结果的可靠性.研究结果表明,火灾时隧道氧含量急剧下降,火灾烟气中含有大量CO等不完全燃烧产物,当启动机械通风排烟后,带入隧道的氧气与不完全燃烧产物再次发生氧化反应,烟气的成分及浓度发生相应变化,从而对人的毒性作用也将有所改变.为隧道火灾烟气流动分布规律的进一步研究,有效组织人员疏散提供重要参考.     

地铁隧道火灾烟气湍流反应的数值模拟研究

基于PDF湍流非预混燃烧理论,以天津地铁区间隧道作为研究对象,利用FLUENT软件,对隧道纵向通风后火灾烟气的湍流反应进行数值模拟,得到通风后烟气湍流反应的模拟结果,并将模拟结果与天津消防所的火灾实验数据进行比较,验证模拟结果的可靠性.研究结果表明,火灾时隧道氧含量急剧下降,火灾烟气中含有大量CO等不完全燃烧产物,当启动机械通风排烟后,带入隧道的氧气与不完全燃烧产物再次发生氧化反应,烟气的成分及浓度发生相应变化,从而对人的毒性作用也将有所改变.为隧道火灾烟气流动分布规律的进一步研究,有效组织人员疏散提供重要参考.     

横通道对隧道火灾烟气浓度影响的数值模拟

文章利用fluent对隧道发生火灾时,不考虑横通道和考虑横通道且横通道内不同风速时烟气浓度的分布规律进行了三维数值模拟,研究结果表明：（1）横通道的开启对于火灾的发展及变化有着较大的影响,在火灾初期,风机通风风速为临界风速,在疏散救援阶段,应减小通风风速,避免横通道的气流使火灾隧道的烟气蔓延速度过快而对火源下游的人员不利;（2）入口通风风速越大,横通道中风速的大小对隧道中线上烟气浓度的影响越小;（3）不考虑横通道和考虑横通道且横通道内风速不同时,烟气浓度的纵向分布规律都基本相同,但是隧道不同横断面上的烟气浓度横向分布随风速的不同呈现出较复杂的规律,如果人员仍然沿着隧道中线逃离,可能会受到一定的威胁.     

公路隧道运营期火灾烟气流扩散规律及救援对策

火灾发生时隧道内烟气流的扩散规律对火灾救援至关重要。以张涿高速公路分水岭特长隧道为背景,采用计算流体动力学方法,对隧道火灾烟气流扩散进行数值模拟,总结了火灾工况下的烟气扩散规律,据此提出了相应的公路隧道火灾救援对策。     

秦岭终南山特长公路隧道火灾模型试验研究

特长公路隧道火灾，扑救困难，易造成严重损失，是影响隧道安全运营的一个关键因素。借助火灾模型试验，研究了火灾时隧道内温度随时间的变化，最高温度与通风风速、火灾规模的关系，提出了火灾阶段划分和隧道火灾的预防救援措施，并将研究成果应用于秦岭终南山特长公路隧道防灾工程。     

公路隧道火灾防治对策

对公路隧道火灾的防治对策进行了阐述.     

公路隧道交通通风力研究

对公路隧道的需风量、交通通风力进行了数值仿真研究.仿真结果表明在单向交通条件下,对＜3 000 m的隧道,只要车速≮60 km/h,仅由交通通风力产生的风速能够满足稀释CO和烟雾的通风要求.这表明即使较长隧道在正常运营条件下,一般可不启动风机.在双向交通条件下,交通通风力相抵消,即使隧道较短,也可能需要启动双向机械通风装置.     

特长公路隧道相邻洞口流态三维CFD仿真分析

结合秦岭终南山分离式特长公路隧道设计方案,运用了CFD(计算流体动力学)方法对上下行相邻隧道进出口区域的流态进行三维数值分析,以确定出相邻洞口流态特性并提出了降低洞口流态交叉污染的土建工程措施.     

特长公路隧道相邻洞口流态三维CFD仿真分析

结合秦岭终南山分离式特长公路隧道设计方案,运用了CFD(计算流体动力学)方法对上下行相邻隧道进出口区域的流态进行三维数值分析,以确定出相邻洞口流态特性并提出了降低洞口流态交叉污染的土建工程措施.     

公路隧道突发事件CBR-RBR交通控制方法

在传统经验式公路隧道交通控制方法基础上, 利用人工智能中的知识表示方法和基于规则的专家系统, 提出一种范例推理与规则推理相结合的公路隧道突发事件交通控制方法, 建立了突发事件下公路隧道车辆诱导预案生成及管理系统。针对某平行分离式隧道, 使用面向对象的范例表示方法, 将已有范例表示为包含范例属性信息、控制方案信息和结果信息的三元组形式, 并给出了计算范例相似度的方法。使用IF-THEN的产生式规则表示方法, 结合公路隧道突发事件的类别属性和阻塞车道数属性, 给出了产生单点交通事故车辆分流控制策略的推理规则。仿真结果表明: 与传统范例推理方法相比, 在范例数量不足条件下, 该交通控制方法可缩短预案生成时间22%, 方法有效。     

特长公路隧道互补式通风模式

建立了公路隧道互补式通风计算模型, 编制了模型计算程序, 研究了大别山特长公路隧道互补式通风运营模式, 提出全射流纵向通风模式、单U型通风模式与双U型通风模式, 分析了3种通风模式转换的控制条件与2条互补式换气横通道的功能。现场测试了运营状态下大别山隧道内污染物浓度, 对比了计算结果与测试结果。分析结果表明: 大别山隧道互补式通风运营模式灵活、实用, 当上坡隧道交通量不超过11 500 pcu·d^-1时, 可采用全射流纵向通风模式; 当上坡隧道交通量为11 500~4 100 pcu·d^-1时, 可采用单U型通风模式; 当上坡隧道交通量为14 100~8 255 pcu·d^-1时, 可采用双U型通风模式。离上坡隧道入口较近的换气横通道的主要作用是减小上坡隧道内的通风量, 降低通风速度, 离上坡隧道入口较远的换气横通道的主要作用是降低上坡隧道内的污染物浓度。采用双U型通风模式降低了离上坡隧道入口较近横通道的换气量, 减小了通风系统能耗与运营费用。模型计算结果与实测结果相对误差绝对值小于10%, 因此, 通风计算模型精度较高, 可应用于互补式通风计算。     

隧道坡度因素对柴油车烟雾排放量的影响

通过发动机台架模拟, 控制吸入气缸一定废气量而营造隧道污染环境, 进行柴油车在实际道路坡度运行时动态烟雾排放测试, 以及在实际隧道环境下, 柴油车坡度运行时动态烟雾排放测试, 获得在不同坡度环境下柴油车烟雾排放的道路实测数据。结果分析表明, 随着道路坡度的增加, 柴油车烟雾排放量急剧上升, 而在相同坡度下, 车速越高烟雾排放量越大, 且隧道内坡度每增加1 %, 柴油车烟雾排放量大约增加70 %~ 1 2 0 %。     

机动车公路隧道交通事故分析

公路隧道交通事故往往造成人员伤亡、车辆损毁、交通堵塞等严重后果,随着我国公路隧道数量及里程的不断增加,其交通安全问题已引起重视.采用图解法分析公路隧道道路与环境特征、公路隧道交通事故的特点、交通事故的季节分布、机动车辆的碰撞方式及影响因素,并从公路隧道的设计施工、路面质量、交通标志与标线、车辆的维护保养及合理使用、提高驾驶员自身素质等方面提出提高公路隧道安全行使和预防交通事故发生的措施.     

两车道公路黄土隧道变形规律

依托国道主干线GZ35青岛至银川高速公路陕西境内吴堡至子洲沿线上7座单洞两车道分离式黄土隧道, 现场测试了隧道施工变形, 并对测试结果进行了回归分析。分析结果表明: 台阶法施工过程中黄土隧道拱部沉降远大于净空收敛; 黄土隧道变形大致经历了急剧变形阶段(开挖初期)、持续增长阶段与缓慢增长阶段; 黄土隧道的变形规律符合对数函数规律, 由于对数函数具有发散性, 故无法由此预估围岩的最终位移, 围岩变形将长期处于缓慢增长状态; 按照规范规定的最终速率值预估二次衬砌施作时机不符合工程实际要求, 不能保证隧道围岩和支护结构的稳定和施工安全, 因此, 在黄土隧道的施工中, 需要以控制拱部的沉降来控制隧道的变形。施工中必须秉承“快挖、快支、快封闭”的原则, 采取加强初期支护, 增设锁脚锚杆, 仰拱和二次衬砌边墙基础紧跟, 二次衬砌适时施作的措施, 避免拱部围岩发生过大的沉降, 确保隧道结构稳定。     

船舶舱室火灾烟气蔓延的场-区耦合模型

针对大型船舶火灾中的烟气蔓延, 分析了场模型FDS软件和区域模型CFAST软件各自的局限性。基于能量传输、组分转换和压力平衡原理, 建立了船舶舱室火灾烟气蔓延的场-区耦合模型。搭建了带有4个测点的船舶舱室火灾缩尺试验平台, 验证了耦合模型的有效性。对船舶舱室火灾的烟气蔓延进行了场模拟、区域模拟和场-区耦合模拟, 并将温度和烟气层高度的模拟结果进行对比分析。分析结果表明: 4个测点的温度均随着时间的增大而上升, 在同一时刻距火源近的测点温度高, 随着与火源间距离的变大, 测点温度降低, 4个测点的温度受烟气湍流的影响略有波动; 在燃烧达到稳定状态之后, 场-区耦合模型能较准确地模拟烟气层高度的变化规律, 均优于场模型和区域模型的模拟结果; 在计算时间上, 场-区耦合模型比场模型缩减了约54%的计算时间; 场-区耦合模型的模拟结果与试验结果具有良好的一致性, 因此, 其具有较好的工程应用价值。     

基于模糊控制的城市交叉路口群信号控制及仿真

提出一种基于模糊逻辑控制的交叉路口群信号控制器, 通过收集由交叉路口检测器获得的车流量信息制定模糊控制规则, 给出交叉路口绿灯相位和相位转换次序, 以控制路口信号, 并与相邻路口的信号进行协调。仿真结果表明, 该控制器能适应多个路口的车流变化, 减少车辆平均延误。     

公路隧道交通安全模糊评判体系研究

综合考虑影响公路隧道交通安全的“人、车、路、环境、交通特性”等因素,建立了隧道交通安全评价的综合评价指标体系,利用层次分析法、模糊数学理论对其进行综合评价,并通过实例对评价模型的运用进行了说明,验证了该方法的有效性和科学性,为管理者采取相应的安全管理措施,提高公路隧道交通系统的安全性提供方法支持。