阻塞效应对有、无坡隧道火灾临界风速及温度特性的影响研究

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1、分类号X951学号1203240457必妥達疣科枝大考于IJLL比入阻塞效应对有、无坡隧道火灾临界风速及温度特性的彩响研究作者王君:::::〇^指导教师姓名赵蕾教授邓保顺教授级高工申请学位级别硕士专业名mmk^xk论文提交日期2015.06.15论文答辩日期2015.06.13学位授予单位备鮝政洗科弑大.答辩委员会主席邓保顺评阅人王智伟本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同

2、志对本研究所做的所有贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了致谢。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：日期：安关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）曰期：本人授权中国学术期刊（光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种

3、特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在□一年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）西安建筑科技大学硕士学位论文堵塞情况对有、无坡隧道火灾临界风速及温度特性的影响研究专业：供热、供燃气、通风及空调工程硕士生：王君指导教师：赵蕾教授摘要随着地铁工程在我国大规模的建设，其潜在的危害性也应得到足够的重视，尤其是地铁区间隧道一旦发生火灾，极易造成群死群伤事故及重大经济损失。目前关于隧道火灾的临界风速以及温度特性的研究主要集中于无堵塞以及无坡度的情况，而实际中，坡度以及堵塞情况的影响不可忽略。调研大量国内外文献资料之后，发现已有的研究对坡度以及堵塞情况对隧道火

4、灾的影响研究尚不多见，因此本文就此展开研究。本文以某一地铁区间隧道为原型，设计了1:10的缩尺模型实验台，进行了无堵塞以及有堵塞情况下的临界风速以及隧道火灾温度特性的实验研究。并采用FDS数值模拟软件对实验工况进行了仿真，模拟结果与实测值吻合度较好，为开展同时带有坡度以及堵塞情况下的隧道火灾数值模拟奠定了基础。接着，本文首先基于无堵塞的情况下的临界风速的实验数据得到了无量纲临界风速计算公式，在其基础上又探讨了堵塞情况的影响，找到了可考虑堵塞情况影响的临界风速计算公式。然后，通过大量工况条件下的数值模拟数据对坡度效应下的临界风速计算公式进行了修正，并探讨了坡度以及堵塞情况复合影响下的临界风速

5、变化规律。最后对广泛使用的Kennedy公式进行了无堵塞以及堵塞情况下的与修正。根据无堵塞情况下的实验数据对现有的隧道顶棚最高温度计算模型进行了验证，并通过数值仿真就堵塞情况对拱顶最高温度的影响进行了探讨，提出了堵塞情况下的拱顶最高温度计算公式，该计算式预测值与本文以及其他小尺寸实验数据吻合较好。进一步通过数值模拟就坡度效应作用下的拱顶最高温度计算模型进行了修正，对隧道火灾温度衰减理论模型进行了验证，随后采用实验数据对其进行了堵塞情况影响的修正，还采用数值模拟数据对隧道火灾温度衰减理论模型进行了坡度修正，发现以上修正均与数值模拟数据以及实验数据相吻合。最后对拱顶最高温度位置进行了讨论，并采

6、用模型实验数据对现有的模型进行了对比讨论，西安建筑科技大学硕士学位论文最后采用堵塞情况下的温度实验数据对隧道火灾最高温度位置进行了堵塞情况的影响分析，并提出采用局部水力直径作为计算模型的特征尺寸的思想，通过该思想修正后的堵塞情况下的实验数据密集度高，具有很好的拟合性。关键词：地铁隧道火灾临界风速坡度堵塞烟气最高温度顶棚温度衰减最高温度位置2西安建筑科技大学硕士学位论文StudyonCriticalVelocityandTemperatureCharacteristicsinNon-slopedandSlopedTunnelFireunderBlockageEffectSpecialty：H

7、eating,VentilationandAirConditioningAuthor：WANGJunSupervisor：Prof.ZHAOLeiABSTRACTAlongwiththelarge-scaleconstructionofsubwayinChina,Itspotentialharmfulnessisalsogivenenoughattention.Especiallywhenthesubwaytunnelf