不同结构形式城市地下道路火灾烟气蔓延特性及控制技术

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1、中文图书分类号：TU-83密级：公开UDC：697学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：不同结构形式城市地下道路火灾烟气蔓延特性及控制技术论文作者：许鹏学科：土木工程指导教师：李俊梅论文提交日期:2015年6月UDC：697学校代码：10005中文图书分类号：TU-83学号：S201204055密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：不同结构形式城市地下道路火灾烟气蔓延特性及控制技术RESEARCHONSMOKESPREADANDCONTROLIN英文题目：UNDERGROUNDU

2、RBANTRAFFICTUNNELWITHCOMPLEXSTRUCTURES论文作者：许鹏学科专业：土木工程研究方向：人工环境系统申请学位：工学硕士指导教师：李俊梅所在单位：建筑工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了

3、明确的说明并表示了谢意。签名：许鹏日期：2015年06月10日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：许鹏日期：2015年06月10日导师签名：李俊梅日期：2015年06月10日摘要摘要城市地下道路日益成为城市道路的重要组成部分，并且在城市地下道路的建设中，一些特殊的结构形式（岔路、坡道、弯道）越来越频繁的出现。由于城市地下

4、道路内部的结构具有岔路多、弯道多、坡度大等特点，使得其发生火灾时，隧道内的烟气流动更加复杂，而目前关于具有这些异形断面的城市地下道路的烟气流动特性的研究较少。基于此，本文通过数值模拟和试验研究相结合的手段对平直隧道、坡度隧道及曲线隧道内烟气的扩散特及控制技术进行了研究，以便于确定有效的通风及人员安全疏散方案。首先采用数值模拟软件FDS，通过对不同长度的模型和边界是否外扩进行了模拟研究，给出了数值模拟中所建模型的最佳长度和合理边界条件。在此基础上建立了平直隧道模型，对不同火源功率及隧道宽度的平直隧道进行模拟，得到不同工况下的烟气卷

5、吸量沿隧道纵向的分布规律，以便为集中排烟系统排烟量的确定提供参考。针对坡度隧道，通过数值模拟对隧道的坡度和火源功率对烟气扩散特性的影响进行了研究，得到了烟气温度及速度的沿隧道纵向的分布规律，并对其中的温度分布规律进行了试验验证。然后运用数值模拟和比例模型试验的研究手段，对坡度隧道在不同坡度和火源功率下的临界风速进行了确定，并用得到的风速值拟合出坡度隧道临界风速修正公式kg=1+0.0715i。最后对曲线隧道内烟气的扩散特性及纵向烟气控制进行了数值模拟研究。通过改变曲线隧道的半径和弧度及火源功率来研究这些因素对烟气蔓延及控制的影响

6、。结果表明：曲线隧道弧度的改变比半径的改变对于烟气蔓延和控制的影响大。关键词：城市地下道路；坡度；弯道；数值模拟；烟气控制-I-AbstractAbstractTheurbanundergroundroadsbecomeanimportantpartofurbanroads,andintheconstructionofurbanundergroundroads,somespecialstructureintheformof(bifurcation,ramps,bends)appearsmoreandmorefrequently.

7、Duetotheinternalstructureofthecityundergroundroadhasthecharacteristicsofabend、curve、slopeandsoon,makingthesmokeflowinthetunnelismorecomplexwhenafireoccurs,andthecurrentfluegasflowonurbanundergroundroadswiththesespecialsectionoftheCharacteristicsismoreless.Basedonthis

8、,throughthemethodofcombiningnumericalsimulationandexperimentalstudy,thetunnelandtheinnercurveslopesmoketunnelandcontroltheprolifera