公路隧道火災(zāi)數(shù)值模擬研究.pdf

1、公路隧道內(nèi)一旦發(fā)生火災(zāi)，將造成重大事故。隧道內(nèi)火災(zāi)煙氣的控制對(duì)火災(zāi)防治有重要意義。因此本文擬對(duì)公路隧道火災(zāi)及其煙氣流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，為隧道火災(zāi)的防治提供快速準(zhǔn)確的決策方法。
　　論文介紹了公路隧道火災(zāi)的特點(diǎn)、原因、危害以及國(guó)內(nèi)外對(duì)隧道火災(zāi)模擬技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展;結(jié)合理論分析和火災(zāi)試驗(yàn)對(duì)火災(zāi)燃燒形式及過程進(jìn)行了研究。在火災(zāi)火源熱量釋放量及燃燒彥物計(jì)算方法以及火災(zāi)溫度隨時(shí)間發(fā)展的變化規(guī)律這些已有的研究成果的基礎(chǔ)上，介紹了湍流燃

2、燒模擬方法，對(duì)隧道火災(zāi)的PDF湍流燃燒模型進(jìn)行了研究。對(duì)隧道火災(zāi)煙氣流動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行了分析，總結(jié)了火災(zāi)煙氣的三維流動(dòng)規(guī)律，在此基礎(chǔ)上對(duì)浮羽流流動(dòng)進(jìn)行了分析。介紹了臨界風(fēng)速對(duì)煙流流動(dòng)的影響與作用。對(duì)隧道火災(zāi)三維場(chǎng)模擬技術(shù)原理進(jìn)行了闡述，介紹隧道火災(zāi)場(chǎng)模擬原理與CFD模擬技術(shù)，并進(jìn)行兩者之間的比較。利用場(chǎng)模擬原理建立了模擬隧道火災(zāi)三維流動(dòng)過程的基本模型、湍流模型、邊界條件以及數(shù)學(xué)模型中基本方程組的離散方法和方程組的求解方法。簡(jiǎn)要介紹了大型CFD

3、通用計(jì)算程序Fluent的基本功能和基本結(jié)構(gòu)，提出了數(shù)值計(jì)算方法。搭建了隧道模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，使用Fluent軟件對(duì)公路隧道火災(zāi)在不同風(fēng)速下的火災(zāi)煙流溫度和濃度分布進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算，并得到了一定結(jié)論。
　　通過以上研究分析，論文給出了隧道火災(zāi)煙氣的流動(dòng)規(guī)律，用2m/s風(fēng)速對(duì)20MW的隧道火災(zāi)進(jìn)行通風(fēng)模擬，得到了與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相似的結(jié)果，對(duì)比分析結(jié)果表明，通風(fēng)風(fēng)速對(duì)溫度的縱向分布有很大影響，隨著通風(fēng)速度的增大，火區(qū)上游煙流溫度和