地鐵區(qū)間隧道縱向射流通風(fēng)系統(tǒng)特性的研究.pdf

1、隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，地鐵作為一種有效緩解城市交通緊張的現(xiàn)代化軌道交通工具，近年來得到了極其迅速的發(fā)展。隨之而來的地鐵火災(zāi)事故危害也越來越受到人們的重視。加強(qiáng)地鐵系統(tǒng)火災(zāi)安全工程的研究，迅速而有效地控制煙氣擴(kuò)散，確保地鐵安全運(yùn)營(yíng)是城市公共安全的一個(gè)重要組成部分。 該文綜述了隧道煙氣流動(dòng)與煙氣控制的研究現(xiàn)狀，以及國(guó)內(nèi)外隧道排煙通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)在國(guó)內(nèi)首次應(yīng)用的雙圓盾構(gòu)地鐵區(qū)間隧道的特殊要求，提出利用噴嘴射流的縱向通風(fēng)控

2、制隧道內(nèi)煙氣的課題，并采用理論分析、模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法，對(duì)地鐵隧道縱向通風(fēng)系統(tǒng)的射流的運(yùn)動(dòng)特征以及隧道內(nèi)氣流變化規(guī)律進(jìn)行了多角度的研究。 該文主要包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容： 首先，利用流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)理論，在引入必要的假定后，推導(dǎo)噴嘴射流隧道通風(fēng)的基本公式，得到了流速比、風(fēng)量效率、理論增壓效率等數(shù)學(xué)表達(dá)式，分析了噴嘴射流入射角、面積比、隧道長(zhǎng)度及沿程摩擦阻力等因素對(duì)射流通風(fēng)系統(tǒng)性能的影響，確定了最佳通風(fēng)效果下的噴嘴

3、射流通風(fēng)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置，為實(shí)際工程設(shè)計(jì)應(yīng)用提供了理論依據(jù)。 其次，建立了噴嘴射流隧道通風(fēng)的數(shù)學(xué)物理模型，利用數(shù)值模擬方法分析了噴嘴射流的運(yùn)動(dòng)特征及隧道內(nèi)速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)分布，分析了射流的能量損失，對(duì)理論分析的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行了補(bǔ)充修正。探討了噴嘴入口條件以及噴嘴型式對(duì)射流流場(chǎng)的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的影響，通過比較出口斷面時(shí)均流速及其湍流強(qiáng)度分布，指出橢圓噴嘴的射流通風(fēng)效果最好，為隧道通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)。 再者，運(yùn)用量綱分析和相

4、似性原理分析了噴嘴射流隧道通風(fēng)的相似準(zhǔn)則，搭建了模型試驗(yàn)臺(tái)，開展了噴嘴射流隧道通風(fēng)的相似模型試驗(yàn)，得到了噴嘴的風(fēng)量效率、阻力系數(shù)以及隧道內(nèi)的氣流分布規(guī)律。 該文首次以噴嘴射流的隧道通風(fēng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)這類有限空間內(nèi)射流問題進(jìn)行了探討，采用理論分析、模型試驗(yàn)和計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬方法從不同角度完善了對(duì)射流通風(fēng)系統(tǒng)特性的認(rèn)識(shí)，得到了射流運(yùn)動(dòng)特征及隧道內(nèi)氣流分布規(guī)律。其成果可以有效解決采用雙圓盾構(gòu)新技術(shù)的地鐵隧道火災(zāi)防煙難題，也可以推廣到