地鐵火災(zāi)燃燒特性及列車安全運(yùn)行的理論分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著城市地鐵的大規(guī)模建設(shè)，地鐵火災(zāi)以及地鐵安全問題己成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重要問題。對于列車在區(qū)間隧道內(nèi)著火的情況，目前國內(nèi)外很多規(guī)范都要求在可能的情況下將列車開往前方車站進(jìn)行疏散救援。列車攜帶火源在區(qū)間高速行進(jìn)，將存在“風(fēng)助火勢”，加劇火情發(fā)展的隱患。 地鐵列車在區(qū)間隧道中運(yùn)行時(shí)如果發(fā)生火災(zāi)，影響火災(zāi)發(fā)展過程的因素主要有兩方面：火災(zāi)本身可燃物的燃燒特性和周圍流場對火災(zāi)燃燒的影響。 為此，本研究從燃燒學(xué)的角度，分析了地鐵火災(zāi)

2、初期可能的可燃物及其燃燒特性，并且對地鐵火災(zāi)火源大小的確定進(jìn)行了綜述性分析；對地鐵火災(zāi)中可能的可燃物的發(fā)煙量及其毒性進(jìn)行了初步；并基于氧消耗原理測量火災(zāi)中燃燒熱釋放速率的基本原理，研究了地鐵隧道火災(zāi)中可燃物的熱釋放速率及其影響因素：在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了地鐵列車火災(zāi)煙氣的產(chǎn)生及其發(fā)展規(guī)律；最后，結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方法，研究了不同風(fēng)速下對火災(zāi)中燃燒物熱釋放速率的影響規(guī)律，定量的評價(jià)了風(fēng)速對火災(zāi)熱釋放率的影響。 另一方面，在區(qū)間隧道高速行

3、駛的列車發(fā)生火災(zāi)，其周圍會(huì)產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)的相對氣流，并攜帶大量氧氣供給燃燒火源，催速火災(zāi)的發(fā)展和蔓延。為此，本研究依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)的基本理論和方法，建立了關(guān)于地鐵列車區(qū)間隧道運(yùn)行的氣流流動(dòng)湍流模型，并借助CFD數(shù)值模擬軟件，研究了地鐵列車運(yùn)行時(shí)其周圍的流場特性，并以熱釋放速率作為評價(jià)火災(zāi)大小的標(biāo)準(zhǔn)，評估列車周圍流場對火勢發(fā)展的影響程度。首次創(chuàng)造性地提出了地鐵列車運(yùn)行時(shí)如果發(fā)生火災(zāi)，其安全運(yùn)行的行駛速度，研究成果對實(shí)際地鐵工程中