隧道火灾温度场数值模拟和试验研究

火灾后隧道衬围岩的损坏程度与其温度场密切相关，本文应用了一种分析火灾时隧道三维瞬态温度场的半解析有限元法，它在一维方向上采用了三 数，另两组是采用了的插值函数，将三维转化为二维数值计算问题，并与试验结果进行了比较分析，为了解隧道内外火灾温度场分布和传递规律奠定了一定的基础。     

市域快线列车内不同位置火灾对隧道温度场分布的影响研究

区间隧道火灾时的温度场分布是保障隧道结构安全与制定人员疏散方案的重要依据。根据市域快线列车车厢内部不同因素引发火灾的常见位置,通过数值模拟的方法研究市域快线列车内部不同位置火灾对隧道温度场分布的影响。研究结果表明：1)在1～3 MW火灾中,行李火灾、人为纵火常见位置对隧道拱顶温度影响较大;在4～5 MW火灾中,设备火灾常见位置对隧道拱顶温度影响较大。隧道拱顶的高温区出现在火灾车厢某个客室侧门上方。2)隧道拱顶最高点处温度峰值的最大值常出现在车厢端部客室侧门处。在火灾车厢范围外,隧道拱顶最高点处温度呈指数衰减,且纵向轴线上的火源越靠近车厢中心,隧道拱顶最高点处温度衰减越慢。3)当火源位于车厢内,疏散平台上方的拱顶温度受影响范围较小、峰值较高,当火源位于贯通道内其受影响范围较大、峰值较低,且每个客室侧门处均形成了峰值。4)市域快线列车内部火灾会对3～4节车厢范围内的疏散平台2 m高处温度产生显著影响,在此范围内客室侧门正对的位置形成峰值。当火源功率达到3 MW时,疏散平台开始出现危险区域;当火源功率达到4 MW以上,不同火灾位置时疏散平台均会出现危险区域。行李火灾、人为纵火常见位置的火灾场...     

隧道火灾三维数值模拟的瞬态分析

用连续方程、动量方程、能量方程及气体组分方程描述隧道内气流流动状态,采用湍流粘性系数模型中考虑浮力影响的湍流模型方程(K-ε方程),对某实验隧道火灾进行三维数值模拟瞬态分析,研究隧道火灾特性和烟气的速度场及温度场发展规律。研究结果表明,在横截面上先被加热的是拱顶,随着时间推移,高温烟气不断对其进行对流换热,整个横截面温度逐渐升高,且分布发生变化,经过一定时间后,分布形式基本确定,并向稳态逼近。采用3 m.s-1的机械通风,隧道内没有出现烟气逆流区,很好地抑制了气流的回流,满足隧道火灾通风要求,为上游人员及车辆逃离提供了气流通道。     

隧道施工射流通风中横通道的风流控制

本文详细介绍了隧道施工射流通风中利用射流风机对横通道风流进行调压控制的方式以及各种方式的风量计算方法 ,并结合具体算例对各种方式的能耗进行了分析比较 ,从中得出一种最节能的调节方式。     

冰-水相变对寒区隧道动态温度场影响研究

为了揭示冰-水相变对寒区隧道动态温度场的影响,通过建立隧道有限元模型,对比分析考虑相变与否两种情况下隧道温度场的动态变化,研究隧道在内部气温变化作用下的冰-水相变发展过程。研究表明:围岩内部温度随深度增加而升高,年变化幅度逐渐减小,变化相位逐渐滞后;考虑冰-水相变后,隧道温度场年动态变化过程改变较大,温度年变化幅度显著减小;在外界低温的作用下,主洞与导洞部位均有结冰现象,衬砌和围岩内部在1月份开始结冰,4月份之后完全冻结区消失,仅在衬砌和围岩存在冰水混合区,至7月份完全解冻,解冻后重新冻结的月份为10月份,之后冻结范围逐渐扩大,全年冻结发展最快的时间为11月份。     

火灾下钢筋混凝土板的温度场分析

研究了火灾下钢筋混凝土板内的温度场的分布,根据热力学原理,采用傅里叶变换法,在适当的简化假定之后,推导出求解火灾下钢筋混凝土板内温度场的计算公式,并编制了计算程序。将程序计算结果和试验数据进行了对比,两者吻合较好,表明方法具有较高的精度。通过该程序的计算可方便地绘制钢筋混凝土板内的温升曲线,并可为进一步开展高温下钢筋混凝土板的受力性能分析提供依据。     

终南山公路隧道火灾温度分布规律的模拟试验

介绍终南山公路隧道1∶6模型火灾试验情况,给出公路隧道火灾温度场分布规律,为长隧道内设备选型、火灾预警及救授提供依据.     

火灾对地铁隧道排烟风机能力的影响研究

研究火灾烟气状态对排烟风机性能的影响,系统分析了地铁隧道火灾烟气的烟囱效应和热阻效应,将地铁隧道系统和排烟风机作为一个整体考虑,分析隧道烟气温度和密度沿程变化规律,建立隧道火灾网络模拟的数学模型,提出在隧道火灾排烟网络模拟时应以质量流量替代体积流量和风机性能的修正方法,研究了隧道火灾烟气流动模拟的数值方法,综合分析地铁隧道火灾的热阻效应、烟囱效应及烟流状态对地铁排烟风机排烟能力的影响。研究方法和结果为地铁隧道火灾烟气控制和事故应急处理决策提供科学依据。     

不耦合装药爆破开挖隧道的作用机理

在隧道的爆破掘进中广泛采用空气柱间隔不耦合装药爆破,这种装药结构可改变冲击波对岩石的作用过程,有利于隧道断面的成型。文章从理论上研究分析了空气柱间隔不耦合装药结构爆破的作用机理,进而更有效地指导现场隧道的爆破施工。     

光纤光栅感温火灾探测系统在隧道风作用下的温度响应

试验研究了地铁区间隧道所用独立光纤光栅火灾报警系统在风速分别为0、3m/s、6m/s等3种工况下的温度响应和温度梯度响应。试验证实,在有风条件下,隧道顶部温度分布明显偏离对称型且温升速度缓慢,在规定的60s内很难达到定温报警阈值;改用温升梯度作为有风工况下的火灾识别参数可同时优化火灾响应速度和火灾虚警抑制。在试验条件下,温升梯度在火灾发生后30s内即可达到火灾差温报警阈值12℃/min,启动差温火灾报警。     

高海拔垭口山隧道温度场分布研究

通过对垭口山隧道洞口400 m温度场进行现场监测与数值模拟相结合,总结了隧道洞口温度场的分布规律,并据此提出了隧道隔温防冻措施的优化建议,对严寒地区隧道防冻隔温设计有借鉴作用。     

各国铁路隧道火灾带来的启示

随着社会的发展，铁路里程的不断增加，隧道交通也迅速发展，而隧道的安全问题也日益为世人所关注。隧道一旦发生火灾，扑救十分困难，而且易造成严重损失。因此，世界各国都必须高度重视铁路隧道消防安全。     

隧道火灾模型试验中列车对烟气控制的影响

分别对太行山铁路隧道缩尺模型内有无列车两种工况进行火灾试验,讨论列车阻塞对隧道火灾临界风速的影响,比较有无列车两种工况下临界Froude数,并分析烟气回流长度的影响因素。结果表明:铁路隧道内有列车时控制火灾烟气回流的临界风速明显降低;阻塞比为0.2时的临界风速比无列车时的临界风速减小23%,说明临界风速差异比接近且稍大于隧道阻塞比;计算临界风速时使用的临界Froude数与火灾热释放率相关,不是一个常数。无量纲回流长度与Froude数近似呈线性关系,在相同Froude数下无列车时回流长度明显更长。     

顶隔板对公路隧道火灾烟气蔓延及温度的影响研究

以隧道独立排烟道集中排烟模式为研究背景,对不同坡度下有无顶隔板的12组火灾工况进行数值模拟,分析顶隔板对隧道火灾烟气蔓延与温度分布的影响.结果表明:顶隔板使隧道在火灾情况下产生明显烟囱效应的临界坡度变为1%,同时隧道顶部的最高温度比原来至少提高了10%,隧道内600℃以上的高温烟气分布范围比无顶隔板情况多出6 m以上、...     

地铁区间隧道火灾与防范

介绍了地铁区间隧道火灾发生的原因及危害性,对地铁区间隧道火灾中烟气流动和火焰传播特性进行理论分析,对区间隧道火灾的防范及消防管理进行初步探讨.     

地铁隧道火灾疏散救援问题的研究

根据地铁隧道内列车火灾的特点,在分析隧道火灾原因、烟气扩散影响和人员疏散时间等基础上,提出隧道火灾排烟模式原则,以及在隧道内采用侧向疏散平台加联络通道、在列车上应用细水雾消防技术等建议.     

地铁隧道火灾自动报警系统的设计

地铁隧道的特殊环境给火灾探测装置选型带来很多困难,光纤测温系统的出现为解决地铁隧道火灾探测器的设置问题提供了一个很好的选择.分析地铁隧道火灾的原因、特点,针对地铁隧道的环境特点,对火灾探测器的功能、作用和选型进行分析,给出地铁隧道中的火灾自动报警系统的设置方案.     

运行列车车厢内火灾烟气特性与温度场分布的实验研究

本文以国标ＹＷ２２车厢的１／５缩尺模型为研究对象，利用燃烧风洞提供的流场模拟列车运行时的速度场。对运行列车车厢内发生火灾时的烟气流动特性和温度场分布进行了实验研究。本文的目的在于探索运行列车缩尺实验的模拟手段和方法，并积累经验和实验数据，为铁路列车火灾的控制和未来的全尺寸实验提供必要的基础。