复杂城市公路隧道烟气控制研究

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1、＞密级：学校代码：１００６９１２０１５０１５６类型：学兮：義又摩—省＾穿ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＯＭＭＥＲＣＥ硕士学位论文复杂城市公路隧道烟气控制研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＳｍｏｋｅＣｏｎｔｒｏｌｉｎＣｏｍｐｌｅｘＵｒｂａｎＲｏａｄＴｕｎｎｅｌ研宄生：王治盛专业名称：工程热物理指导教师：刘万福教授天津商业大学机械工程学院二〇一八年五月独创性声明及使用授权声明一、学位论文独创性声明本人所撰写的学位论

2、文是在指导教师的指导下独立完成的研究成果。除已明确标注或得到许可外，所撰写的学位论文屮不包含他人己申请学位或其他用途所使用过的成果，不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果，本人的指导教师对此进行了审定。对本文的研究做出重要贡献的个人或集体，本人己在文中做出明确的说明并表示谢意。如有不实，本人承担相应责任。二、学位论文及研宄成果使用授权声明本人同意授权天津商业大学以非贏利方式保存、使用本人的学位论文的电子版及纸质版。授权天津商业大学将本论文的全部内容或部分内容提供

3、给有关方面编入数据库进行检索、出版及提供信息服务。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。本人在校期间取得的研宄数据、相关成果等知识产权归天津商业大学所有。注：涉及保密的学位论文在解密后适用本授权。学位论文作者签字：指导教师签字：万相７曰期：年６月＜曰分类号：学校代码：10069密级：研究生学号：120150156复杂城市公路隧道烟气控制研究ResearchonSmokeControlinComplexUrbanRoadTunnel研究生姓名：王治盛

4、专业名称：工程热物理指导教师姓名：刘万福教授论文提交日期：2018年5月学位授予单位：天津商业大学摘要近年来，由于经济的发展，运输业的需求以及人民生活便利的需要，各地出现了大量的复杂的城市公路隧道。对于复杂的城市公路隧道而言，环境相对封闭，并且车流量较大，人员较多，如果发生火灾，会造成极其严重的后果。而在隧道火灾中，由于烟气的存在，大大降低了能见度，使得其对疏散救援的影响很大。由于部分城市公路隧道较为复杂，道路纵横交错，使得现在普遍使用的通风控制策略都不是很合适。本文主要研究存在交叉路口的复杂城市

5、公路隧道的烟气控制，通过确定两个火源的不同位置，采用不同的烟气控制方法，观测其烟气控制效果。本文拟定在50MW火源功率的火灾场景下，通过使用弗洛德比例计算，运用FDS模拟软件建立模型进行数值模拟。与此同时，建立复杂隧道实验台，该实验平台的建模，是一种有主隧道、平行的副隧道和两个垂直的支路隧道的“开”字型结构。通过实验进行火灾模拟，对比在相同的火灾荷载的情况下，不同的烟气控制方式的有效性，并且对不同的火源位置的火灾给出合适的通风控制策略。主要研究成果如下：1．根据国家规范对公路隧道宽度和高度的要求，

6、通过弗洛德相似准则数的计算，建立了复杂城市公路隧道模型。2．当在主隧道上游发生火灾时，在纵向通风的条件下，主隧道内烟气没有发生回流，在分流支路隧道口处设置防烟风机能够在一定程度上防止烟气蔓延至支路隧道；当在主隧道与分流支路隧道交叉口处增加排烟竖井后，在射流风机和排烟竖井的共同作用下，能够更好的防止烟气从出入口进入支路隧道。3.当主隧道上游发生火灾时，在上游支路隧道内开启重点排烟的实验中，在主隧道加设排烟竖井和支路隧道重点排烟口，主隧道竖井排出大量烟气，上游支路隧道内的排烟口排出部分从分流隧道入口进

7、入的烟气，但有少量烟气从下游合流支路隧道口蔓延至整个支路隧道。而在下游合流支路隧道内开启纵向通风的实验中，在下游合流支路隧道出口处加设射流风机后，有效地阻止烟气从支路隧道出口进入支路隧道，并且实验过程中支路隧道内烟气不多。通过实验现象可以得出，在下游合流支路内开启纵向通风的效果较好于上游分流支路隧道内开启重点排烟的效果。4．当横向支路隧道发生火灾时，在重点排烟的作用下，能基本控制火灾烟气的蔓延，少量烟气进入纵向通风的主隧道后，在主隧道纵向通风排烟的作用下火灾烟气能迅速扩散，火灾烟气对主隧道的影响较

8、小；使用防火卷帘代替主隧道的纵向通风也可以达到控制烟气的效果，但是由于防火卷帘的存在，使得隧道空间更为封闭，导致烟气在隧道内存在时间较长，不易被及时排出。5．本文使用FDS火灾动力学模拟软件，模拟计算了各个工况条件下的烟气蔓延情况和能见度情况，为实际的模型实验提供了科学的指导作用，并且与模型实验对比后得到较为一致的实验结果。关键词：多岔路口；公路隧道；烟气控制IABSTRACTInrecentyears,duetothedevelopmentofeconomy,thedemando