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)計不再千篇一律，沖破了過往寧直勿彎的理念，螺旋曲線公路隧道帶著可克服高差、避開不良地質(zhì)等優(yōu)點越來越多的呈現(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)律勢必不同于一般的直線隧道，因此，開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?zāi)Ｐ?，?yīng)用CFD模擬技術(shù)，對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公路隧道的發(fā)展、公路隧道火災(zāi)及其危害，分析了國內(nèi)外關(guān)于公路隧道火災(zāi)的研究現(xiàn)狀。然后，介紹了計算流體動力學(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，利用CFX軟件建立螺旋曲線隧道縮尺數(shù)值模型進(jìn)行計算，并對比分析模擬計算結(jié)果與火災(zāi)試驗結(jié)果，驗證了數(shù)值分析方法的可行性。最后，開展了螺旋曲線公路隧道火災(zāi)的全尺寸數(shù)值模擬研究，主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)基于計算流體動力

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CFX軟件建立了螺旋曲線公路隧道的全尺寸計算模型，并確定其邊界條件。根據(jù)國內(nèi)外研究成果和《公路隧道通風(fēng)設(shè)計細(xì)則》，確定螺旋曲線公路隧道火災(zāi)規(guī)模和計算工況。
　　(2)通過改變隧道曲率、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、能見到和速度場的分布規(guī)律，得出此3種因素對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)計工程提供相關(guān)參考依據(jù)。
　　(3)根據(jù)