螺旋公路隧道火災(zāi)數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著隧道設(shè)計(jì)理論的日趨成熟和施工技術(shù)水平的提高，現(xiàn)代公路隧道的線型設(shè)計(jì)不再千篇一律，沖破了過(guò)往寧直勿彎的理念，螺旋曲線公路隧道帶著可克服高差、避開(kāi)不良地質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多的呈現(xiàn)于世人面前。曲線隧道因其隧道坡度和隧道曲率等因素的影響，火災(zāi)煙氣蔓延規(guī)律勢(shì)必不同于一般的直線隧道，因此，開(kāi)展螺旋曲線公路隧道火災(zāi)研究具有重要意義。本文依托于四川消防研究所的螺旋曲線公路隧道縮尺試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?yīng)用CFD模擬技術(shù)，對(duì)螺旋曲線公路隧道火災(zāi)煙氣蔓延特性及通風(fēng)排煙

2、進(jìn)行數(shù)值模擬研究。
　　本文首先概述了近些年來(lái)公路隧道的發(fā)展、公路隧道火災(zāi)及其危害，分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于公路隧道火災(zāi)的研究現(xiàn)狀。然后，介紹了計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)和火災(zāi)湍流數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)，基于這些理論知識(shí)，利用CFX軟件建立螺旋曲線隧道縮尺數(shù)值模型進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)比分析模擬計(jì)算結(jié)果與火災(zāi)試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了數(shù)值分析方法的可行性。最后，開(kāi)展了螺旋曲線公路隧道火災(zāi)的全尺寸數(shù)值模擬研究，主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)基于計(jì)算流體動(dòng)力

3、學(xué)、傳熱學(xué)、燃燒學(xué)和公路隧道通風(fēng)等基本理論，通過(guò)CFX軟件建立了螺旋曲線公路隧道的全尺寸計(jì)算模型，并確定其邊界條件。根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究成果和《公路隧道通風(fēng)設(shè)計(jì)細(xì)則》，確定螺旋曲線公路隧道火災(zāi)規(guī)模和計(jì)算工況。
　　(2)通過(guò)改變隧道曲率、火源位置和火災(zāi)規(guī)模等影響因素，分析了隧道內(nèi)的溫度場(chǎng)、能見(jiàn)到和速度場(chǎng)的分布規(guī)律，得出此3種因素對(duì)螺旋曲線公路隧道火災(zāi)煙氣蔓延特性的影響，為其它曲線隧道的防火設(shè)計(jì)工程提供相關(guān)參考依據(jù)。
　　(3)根據(jù)