王婉娣[1]2004年在《长大公路隧道火灾通风叁维数值模拟研究》文中认为基于长大公路隧道在火灾安全体系研究方面的迫切需要，本文以秦岭终南山特长公路隧道为对象，采用CFD方法对长大公路隧道纵向式通风控制火灾烟流的问题进行了数值模拟研究。 依据火灾过程中状态参数变化所遵循的基本守恒定律及化学反应定律，建立了隧道火灾烟气流动的叁维数学模型，即用连续性方程、动量方程、能量方程及气体组分方程描述气流流动状态，其中湍流模型采用浮力修正的κ-ε模型。以有限体积法为基础，对该模型的控制微分方程进行离散化处理，采用SIMPLE算法进行求解，并将数值计算结果与秦岭终南山特长公路隧道火灾模型试验结果进行比较，验证了本文所建火灾模型的合理性和有效性。在此基础上，将模型运用到了秦岭终南山特长公路隧道的火灾预测研究中。对隧道内的火灾状况进行了稳态和瞬态模拟计算，计算工况不仅考虑通风风速的变化，而且还对沿隧道上坡方向和下坡方向通风的情况进行了模拟分析。 通过对模拟结果的详细深入分析，从中总结出了火灾烟流速度、温度和浓度的分布特征及其随通风条件的变化规律，以及火灾期间隧道内的热传递过程；讨论了隧道坡度对烟流分布的影响；提出了隧道横断面几何构造对隧道内温度分布的影响，对我国的火灾实验研究和隧道断面结构设计给出了建议。针对该隧道防灾设计，建议结构设计中必须加强隧道上部建筑材料的耐火等级，且对安设在顶部的通风设备进行耐火和高温防护；而底部墙角适宜有关设施的布置和埋设。 研究成果表明，所建立的隧道火灾叁维模拟模型计算参数较全面，能给出较完整的信息，对于我国进文中研究成果不但为秦岭公路隧道的防灾救灾预案的制定提供直接的理论依据和指导，而且也可作为其他长大隧道火灾安全工程的相关参考。一步开展隧道火灾与通风方面的研究有着重要的实用价值；
张发勇[2]2005年在《双洞长大公路隧道火灾事故通风数值模拟研究》文中认为双洞长大公路隧道一旦发生火灾,根据防灾与救援要求会开启两隧道间的部分横通道,此时整个隧道的通风网路风流状况对隧道防灾具有十分重要的作用。本文以采用纵向通风的秦岭终南山特长公路隧道为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法,在验证模拟计算结果正确性的基础上,对隧道发生火灾后不同的横通道开启方式下的通风网络的风流、温度、压力分布以及高温烟气扩散进行了叁维数值模拟。对两条隧道间的横通道在不同开启方式时的火灾烟气控制效果进行了评估,并在此基础上提出了双洞长大公路隧道发生火灾时的通风组织建议。 论文介绍了隧道火灾的特点、原因、危害以及隧道火灾通风原则和研究现状;根据火灾过程中状态参数变化所遵循的守恒定律及化学反应定律,建立了隧道火灾通风的叁维物理数学模型;采用有限体积法,对模型的控制微分方程进行了离散化处理,应用SIMPLE算法进行求解;在验证模拟计算结果正确性的基础上,对不同的横通道开启方式时的通风方案效果进行了叁维数值模拟;详细分析了不同的横通道开启方式下隧道内气流流动、温度和压力等参数的分布情况;分析了火灾发生点距上游最近横通道距离对火灾烟气控制效果的影响;对火区下游的横通道开启后对火灾烟气控制的影响进行了研究。 通过分析,论文总结了横通道风流方向和风速大小对隧道内火灾烟气控制的影响,在对各通风方案效果进行评估的基础上,对秦岭终南山隧道发生火灾后的通风方案进行了优化,提出了双洞长大公路隧道发生火灾时的通风组织建议。同时,以隧道防灾为目的,综合各通风方案模拟计算结果,针对火灾时期需要开启火区下游的横通道情形,提出了相关的通风方案,即非火灾隧道两端和火灾隧道上游均向火灾发生段送风。模拟计算显示,该通风方案可以达到对火灾烟气的有效控制。
昂扬[3]2013年在《长大公路隧道纵向通风下火灾数值模拟研究》文中研究指明随着世界城市化进程的不断加快,各大城市的交通拥堵问题日趋严重,修建城市隧道(包括地铁隧道、地下公路隧道、水下隧道等)已成为改善城市交通的重要方式。城市隧道的快速发展有效地缓解了大城市的交通压力,但同时也增大了火灾危险性。和普通公路隧道相比,城市隧道的净高较低,一旦发生车辆火灾很容易在隧道顶棚下方形成大范围的射流火焰区,在一定条件下甚至会引燃附近的车辆并造成火灾的跳跃式蔓延,其危险性和破坏性比普通公路隧道火灾更加严重。因此城市隧道火灾防治已经成为研究者关注的热点问题。本文通过对国内外发生的火灾事故进行分析,归纳总结火灾发生的原因、长大公路隧道火灾的特点、危害。以及国内外对长大公路隧道的纵向通风火灾研究,得出本文研究内容。理论分析长大公路隧道火灾烟气场、临界风速、火灾发生点顶板温度为基础,运用FDS模拟软件验证经验公式,得出新结论如下：1、分别分析了火源功率为3MW(轿车着火),和20MW(中型客车着火)情况下的临界风速；2、分析了两种火源功率情况下的顶棚温度场,分析了不同火灾规模、通风速度下顶板不同位置的温度变化；3、并建设性的提出了3MW火源功率下lm着火面下的火灾温度场、烟气场；20MW火源功率下3m着火面的火灾温度场烟气场,并分析了高纵面着火和普通着火方式的区别；4、研究了射流风机纵向通风条件下,双洞单向隧道一个防火分区不同通风方案的优劣程度,得出最理想的通风方案；5、根据双洞单向隧道模拟火灾烟气蔓延情况,简要指导设计双洞单向隧道火灾中的人员疏散最佳方案。6、最后从火灾中高温、毒气危害两方面对纵向通风情况下的隧道火灾控制进行分析,提出隧道火灾预防措施。
参考文献：
[1]. 长大公路隧道火灾通风叁维数值模拟研究[D]. 王婉娣. 西南交通大学. 2004
[2]. 双洞长大公路隧道火灾事故通风数值模拟研究[D]. 张发勇. 西南交通大学. 2005
[3]. 长大公路隧道纵向通风下火灾数值模拟研究[D]. 昂扬. 安徽理工大学. 2013