重載鐵路隧道火災(zāi)特征試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究.pdf

1、重載鐵路是用于運(yùn)載大宗散貨的總重大、軸重大的列車、貨車行駛或行車密度和運(yùn)量特大的鐵路。具有運(yùn)能大、效率高、運(yùn)輸成本低等優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)受到了世界各國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)膹V泛重視，重載鐵路的建設(shè)取得了快速發(fā)展。然而運(yùn)載大量可燃物品的列車通過(guò)隧道時(shí)會(huì)帶來(lái)重載鐵路隧道內(nèi)可燃物高密度、大面積分布，且幽閉的隧道內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，一旦發(fā)生火災(zāi)事故，往往會(huì)給隧道安全運(yùn)輸帶來(lái)了極大的損害。本文在湖南省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào):12JJ2033）資助下，采用模型試驗(yàn)和數(shù)值

2、模擬的方法研究了重載鐵路隧道火災(zāi)特征。
　　本文主要完成了以下工作:
　　(1)結(jié)合重載鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)，分析了重載鐵路隧道內(nèi)可燃分布特點(diǎn)及火災(zāi)危險(xiǎn)性，引入隧道通風(fēng)因子概念，并就三種不同洞口隧道火災(zāi)下通風(fēng)因子進(jìn)行了理論推導(dǎo)，分別獲取了三種洞口隧道火災(zāi)轟然后的通風(fēng)因子、洞口空氣卷吸速率表達(dá)式。并在此基礎(chǔ)之上利用燃料質(zhì)量損失速率法推導(dǎo)了大面積可燃物著火燃燒達(dá)到轟然后火災(zāi)熱釋放速率表達(dá)式。
　　(2)開(kāi)展了重載鐵路隧道縮尺寸模型

3、火災(zāi)試驗(yàn)研究，獲取了不同火源面積、不同火源位置下，重載鐵路隧道內(nèi)溫度場(chǎng)的分布規(guī)律，獲得了隧道洞口火溢流形狀特征，得到了洞口附近位置處輻射熱大小。對(duì)不同火源面積、不同火源位置下，隧道內(nèi)溫度場(chǎng)的分布規(guī)律進(jìn)行了對(duì)比，并分析了造成這種重載鐵路隧道內(nèi)火災(zāi)溫度場(chǎng)分布規(guī)律的影響機(jī)理。
　　(3)建立了重載鐵路隧道數(shù)值模擬計(jì)算模型，運(yùn)用數(shù)值計(jì)算的方法研究火源面積大小及火源位置的不同對(duì)重載鐵路隧道內(nèi)、洞口處溫度場(chǎng)分布影響規(guī)律。對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)獲