隧道与横通道交叉角对火灾烟气蔓延影响机制研究

发布时间：2024-04-21 13:05

　　为探索隧道与横通道交叉角对火灾烟气蔓延的影响机制,采用FDS数值模拟,研究横通道与隧道不同交叉角情况下火灾烟气温度、浓度、烟气层高度等的变化规律,建立开启火源下风向横通道时隧道内烟气最高温度修正公式,提出烟气纵向蔓延恢复长度的概念,并探讨其影响规律。结果表明:隧道和横通道交叉角越小,隧道内同一位置烟气层高度越高,当交叉角由90°降低到30°时,烟气层高度最大增加32%;烟气纵向蔓延恢复长度与交叉角及通风速率呈正相关,而与火源功率几乎无关。研究结果对隧道通风排烟系统设计及相关标准的制定具有参考意义。

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【部分图文】：

图1不同交叉角隧道示意

本文研究的横通道与隧道的交叉角分别设定为30,45,60和90°[13,14-16],如图1所示。模拟隧道为公路隧道,整个模型由横通道和隧道2部分组成,其中隧道的长度为60m,横通道与隧道的交叉口设置在隧道的中间位置,即隧道30m处。横通道长度设置为30m。2条通道的工作面....

图2隧道内测点布置侧视

分别在隧道和横通道内设置温度测点和烟气浓度测点,隧道内的布点方案如图2～3所示。其中,θ为隧道与横通道交叉角,(°)。由图2可知,隧道内的测点全部设置在隧道中轴线上,为测量隧道顶棚下方最高温升,在距离隧道顶棚0.2m的位置设置温度探测器,温度探测器从火源下游1m处开始布置,并....

图3横通道内测点布置俯视

图2隧道内测点布置侧视由图3可知,横通道中的烟气温度和浓度测点沿左侧(距左侧墙壁0.5m)、中间和右侧(距右侧墙壁0.5m)共3条线布置。将交叉口中心作为中间线的起点,并以此点为基准,沿着与横通道走向垂直的方向,分别向两侧移动2m的距离,这2个新点分别作为横通道左侧测点线....

图4不同交叉角情况下隧道内烟气层高度

不同交叉角情况下隧道内烟气层高度如图4所示。由图4可知,烟气层高度在交叉口位置明显降低,随着烟气向前蔓延,烟气层高度趋于稳定,这是因为横通道的分流作用使得交叉口位置的速度分布受到影响,烟气分层现象被破坏,烟气层紊乱,烟气被向下卷吸,最终使得烟气层高度降低。从图4中还可知,在横通道....

本文编号：3960912