螺旋隧道火災通風數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著我國隧道事業(yè)的發(fā)展，隧道的曲率半徑越來越小，高差越來越大，出現(xiàn)了螺旋形隧道。螺旋隧道發(fā)生火災等緊急情況下通風有別于直線隧道，本文以云南省水富至綏江二級公路上的新安螺旋公路隧道為工程背景，應用大渦模擬，對影響小半徑螺旋隧道火災臨界風速的曲率、坡度等因素進行分析。主要內容如下:
　　 (1)運用計算流體力學、傳熱學、燃燒學和隧道通風基本理論，根據螺旋隧道的邊界條件，確定數(shù)值計算控制方程及數(shù)值大渦模擬軟件FDS，建立不同曲率下，不

2、同坡度的小半徑螺旋隧道火災煙氣流動的三維數(shù)值模型。根據國內外研究現(xiàn)狀及公路隧道通風照明設計規(guī)范，確定螺旋隧道火災規(guī)模和模擬工況。
　　 (2)根據不同曲率曲線隧道模型的計算，分析不同曲率半徑下螺旋隧道內縱向、橫向煙氣蔓延規(guī)律。分析不同曲率對火災煙氣溫度分布、CO濃度、能見度規(guī)律的影響，得出各曲率下臨界風速，探討曲率對其影響。
　　 (3)通過對不同坡度的螺旋隧道模型FDS模擬，得出各坡度下小半徑螺旋隧道臨界風速。其中曲率

3、1/250坡度3.5％的新安螺旋隧道臨界風速為4.2m/s，分析不同坡度對螺旋隧道火災溫度分布、CO濃度、能見度及臨界風的影響。
　　 (4)對模擬計算結果進行理論分析，提出關于曲率、坡度的螺旋隧道火災臨界風速理論模型，給小半徑螺旋隧道火災通風設計提供依據。
　　 研究表明:無坡度曲線隧道隨著曲率增大，臨界風速減小，下坡螺旋隧道隨著坡度增大，臨界風速增大。通過新安螺旋隧道模型計算分析得出新安螺旋隧道火災時煙氣流動及溫度分