基于因次分析的隧道火灾临界风速研究.pdfVIP

第 6卷 第 6期 铁道科学与工程学报 Vo1．6 NO．6 2009年 12月 JOURNALOF RAILWAY SCIENCEAND ENGINEERING Dec．2009 基于因次分析的隧道火灾临界风速研究 赵望达，李 洪，徐志胜 。谢晓睛 (中南大学 土木建筑学院，湖南 长沙410075) 摘 要：用因次分析法建立了临界风速与相关参数的关系式，导出了临界风速无因次准则的表达式。以狮子洋隧道为载体 建立隧道模型，在坡度为0、不同火灾热释放速率、不同通风风速情况下进行数值模拟，获得不同火灾热释放速率时的临界 风速。在此基础上，以不同火灾热释放速率对应的临界风速为条件进行数值模拟得到火源上方烟气的温度。将所得的数 据代入关系式进行拟合，给出了一种新的临界风速计算公式。 关键词：因次分析；临界风速；隧道火灾；数值模拟 中图分类号：x932 文献标志码：A 文章编号：1672—7029(2009)06—0018—04 Tunnelfirecriticalventilationvelocitybasedondimensionalanalysis ZHAO Wang—da，LIHong，XU Zhi—sheng，XIE Xiao·qing (SchoolofCivilandArchitecturalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China) Abstract：Thedimensionlesscriteriaexpressionofcriticalventilation velocitywasderived．Basdon Shiziyang tunnel，anew tunnelmodelwassetupandwassimulatedunderdifierentventilationvelocitiesonthesituationof 0gradient，from whichcriticalventilationvelocityofdifferentfireheatreleaserateswasobtained．Onthebasis oftheobtained speeds，numericalsimulationwascarriedoutunderdifferentfireheatreleaseratesand corre． spondingcriticalventilationvelocity．Smoketemperatureabovethefiresourewasobtained．A new criticalventi． 1ationvelocityformulawaspresentedbyanalyzingplotsmappingaccordingtotheobtaineddata． Keywords：dimensionalanalysis；criticalventilationvelocity；tunnelfire；numericalsimulation 随着交通事业与工程建设技术以及人类生产 了坡度对临界影响的关系式。Wu等 发现单纯 生活的不断需求，将 出现越来越多的隧道 ，随之而 考虑隧道的宽度无法完全反映隧道内壁与火源之 来的便是隧道安全问题 ¨ ，其中，非常重要的一 间的相互作用，且大部分隧道横截面并不是矩形 点便是隧道的消防安全 。由于隧道结构的特殊性， 的，单纯采用隧道宽度作为特征参数也是不合理 隧道火灾具有一定的特殊性，主要体现在起火原因 的。因此，他们引入了水力直径的概念。我国胡隆 复杂多变，烟气的浓度大，温度高，燃烧缺氧产生高 华 从分析烟气逆流层长度 的角度 ，给 出了一个 毒性一氧化碳气体，火灾蔓延迅速 ，消防救援与人 控制烟气逆流的临界风速关系式。李颖臻等 从 员疏散极其困难。因此，隧道一旦发生火灾，就会 临界 Froude数理论 出发建立了计算联络通道临界 带来灾难性的损失