地鐵隧道火災(zāi)煙氣擴散的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文對于地鐵區(qū)間隧道火災(zāi)情況的研究將主要集中在煙氣的擴散、溫度場的分布、通風(fēng)效果等情況的預(yù)測和分析。研究有助于危急時刻人員逃生和火情控制，對于有關(guān)部門進行北京區(qū)間隧道防火改造及制定火災(zāi)應(yīng)急預(yù)案有一定的參考價值。 為滿足城市發(fā)展和當(dāng)前的地鐵運輸安全要求，修建于二十世紀(jì)六、七十年代的北京地鐵環(huán)線區(qū)間隧道在消防設(shè)計與消防設(shè)施配備等方面需要進行改進。本文研究對象為北京地鐵環(huán)線典型區(qū)間鼓樓-積水潭雙隧道直區(qū)間。該區(qū)間隧道全長1290m，區(qū)

2、間中部配置排煙風(fēng)機，中隔墻上每隔30m設(shè)置中隔門?；鹪丛O(shè)置為5MW丙烷，位置設(shè)置在區(qū)間隧道內(nèi)的列車上。運用場模型中大渦模擬和雷諾時均方程法，對不同開機時間和不同火源位置的幾種火災(zāi)工況進行了數(shù)值模擬，主要了解火災(zāi)工況下區(qū)間隧道內(nèi)煙氣擴散等情況。研究結(jié)果表明無風(fēng)機開啟時煙氣首先上升至隧道頂部，然后向隧道縱向水平擴散，最大擴散速度可達到1.3m/s，6min內(nèi)煙氣可到達距火源200m的位置。通過對上述不同工況下溫度、速度、能見度的模擬結(jié)果分析

3、，發(fā)現(xiàn)區(qū)間排煙風(fēng)機的迅速開啟可以很好的抑止煙氣蔓延；6min內(nèi)，能見度過低和火源附近上層煙氣熱輻射是影響人員逃生的兩個主要危險因素；沒有火源的隧道明顯安全于火源所在隧道，更有利于人員逃生。針對分析結(jié)果提出對于中隔門應(yīng)進行改造使其更適于人員通過，人員疏散時應(yīng)利用列車側(cè)門，列車上應(yīng)配備強光手電等一些建議。 本研究中大渦模擬方法對燃燒物的性質(zhì)及燃燒化學(xué)反應(yīng)進行了假設(shè)，考慮了燃燒過程，對煙氣進行了定量的研究。比較雷諾時均方程法對于區(qū)間隧