地铁列车火灾烟气拟及控制方式研究2.docx

第4章火灾烟气运动模拟计算 本次研究在根据实际情况下进行建模，然后在设置的不同的火源与火场的情况下进行模拟运行，最终得出在不同的火源与火场的状况下，列车内部各个测的温度、能见度及CO的浓度变化。 列车样图 列车内样图 4.1 火灾场景1 火灾场景1中，起火点位于列车头。考虑到列车头在列车行驶中的重要性，所以在此处设置一个起火点。参考国内外文献资料列车的最大火源功率为3MW，这里取一个常见值，场景1列车火源功率设定为3MW。这个场景采用的排烟方式为列车顶机械排烟。在各安全疏散口（列车门）Z=2.9m处设立监测点和监测面，用于监测该处截面温度能见度的发展变化趋势。具体见下图： 图1 不同时刻Z=2.9m高度处的能见度变化情况（A） (B) (C) 图2 不同时刻各测点处能见度变化曲线 图3 不同时刻Z=2.9m高度处的温度变化情况（A） （B） (C) 图4 不同时刻各测点处温度变化曲线 图5 不同时刻各测点处co浓度变化曲线 图1和图3分别给出了不同时刻，Z=2.9高度处能见度、温度的水平截面分布变化情况。由图2和图4并结合FDS4算出的数据可知，在400s内，第119.92s时测点6的温度达到了安全阀值温度60℃，所以在这种情况下，烟气开始对人员构成威胁的时间不大于119.92s，即人员可用安全疏散时间为119.92s，人员应该安全撤离的时间为105s，所以ASETRSET,即人员可用于安全疏散时间大于人员必需安全疏散时间，这种情况下是安全可控的。 4.2 火灾场景2 火灾场景2中，起火点位于列车中间。考虑到列车中间在列车载人中的重要性，所以在此处设置一个起火点。场景2列车火源功率设定为3MW。这个场景采用的排烟方式为列车顶机械排烟。在各安全疏散口（列车门）Z=2.9m处设立监测点和监测面，用于监测该处截面温度能见度的发展变化趋势。具体见下图： 图6 不同时刻Z=2.9m高度处的温度变化情况（A） (B) (C) 图7 不同时刻各测点处温度变化曲线 图8 不同时刻Z=2.9m高度处的能见度变化情况（A） （B） (C) 图9 不同时刻各测点处能见度变化曲线 图10 不同时刻各测点处CO浓度变化曲线 图6和图8分别给出了不同时刻，Z=2.9高度处温度、能见度的水平截面分布变化情况。由图7和图9并结合FDS4算出的数据可知，在400s内，第127s时测点28的温度达到了安全阀值温度60℃，所以在这种情况下，烟气开始对人员构成威胁的时间不大于127s，即人员可用安全疏散时间为127s，人员应该安全撤离的时间为105s，所以ASETRSET,即人员可用于安全疏散时间大于人员必需安全疏散时间，这种情况是安全可控的。 4.3 火灾场景3 火灾场景3中，起火点位于列车中间（Z）与在列车车头（T）时分别点火。考虑到旅客行李都很多的情况，列车火源功率设定为5MW。具体见下图： 图11 不同时刻各测点处CO浓度变化曲线Z 图12 不同时刻各测点处温度变化曲线Z 图13 不同时刻各测点处能见度变化曲线Z 图14 不同时刻各测点处CO浓度变化曲线T 图15 不同时刻各测点处温度变化曲线T 图16 不同时刻各测点处能见度变化曲线T 由上图并结合FDS4算出的数据可知，在400s内，列车中部第105.34s时测点28的温度达到了安全阀值温度60℃，列车头部第88.4s测点6的温度达到了安全阀值温度60℃，在这种情况下， ASETRSET，是危险不可控的。 4.4 火灾场景4 火灾场景4中，起火点位于列车中间（a）与在列车车头（T）时分别点火。考虑到极致情况（旅客行李非常多），列车火源功率设定为7.5MW。具体见下图： 图17 不同时刻各测点处CO浓度变化曲线Z 图18 不同时刻各测点处温度变化曲线Z 图19 不同时刻各测点处能见度变化曲线Z 图20 不同时刻各测点处CO浓度变化曲线T 图21 不同时刻各测点处温度变化曲线T 图22 不同时刻各测点处能见度变化曲线T 由上图并结合FDS4算出的数据可知，在400s内，在列车头部第74.52s时测点6以及在列车中部第85.77s测点28的温度达到了安全阀值温度60℃，在这种情况下ASETRSET，是危险不可控的。 小结： ASET时间（s） RSET时间（s） ASET与RSET比较 结论 列车头部火源功率（MW） 3 119.92 105 ASETRSET 安全 5 88.4 ASETRSET 危险 7.5 74.52 ASETRSET 危险 列车中部火源功率（MW） 3 127 105 ASETRSET 安全 5 105.34 ASETRSET 安全 7.5 85.77 ASETRSET 危险 第5章 研究结论和建议 5.1 结论 在人员必需安全疏散时间RSET105s时，列车各个火源与火场