公路隧道拥堵条件下火灾危险性数值模拟研究

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1、分类号：单位代码：安反这工犬學论文题目：公路隧道拥堵条件下火灾危险性数值：模拟研究作者姓名曹雅婷专业名称安全科学与工程导师姓名王佰顺教授完成时间二—五年六月中图分类号：：论文编号学科分类号：密级公开安黴理工大学硕士学位论文公路隧道拥堵条件下火灾危险性数值模拟研究作者姓名：曹雅婷专业名称：安全科学与工程研宄方向：安全管理工程导师姓名：王佰顺教授导师单位：能源与安全学院答辩委员会主席：李‘德成论文答辩日期：年月曰安徽理工大学研宂生处年月日ADissertationinSafetyScienceandE

2、ngineeringNumericalSimulationStudyofRoadTunnelFireDangerunderTrafficCongestionConditionCandidate:CaoYatingSupervisor:WangBaishunEnergyandSafetySchoolAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和

3、致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而用过的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明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有倮留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或

4、部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名签字日期年么月日导师签名：立技、签字曰期年么月（頂摘要摘要隧道可以克服山川、湖泊、河流等地形障碍，缩短线路里程和行程时间，在公路路网建设中得到了广泛的应用，其数量和长度正在不断增长。隧道空间狭长封闭，一旦发生火灾事故，在纵向风的作用下，火源释放的高温有毒烟气会迅速沿隧道传播，对隧道内的人员、车辆、设备和结构造成威胁，其后果要比在开放空间中的火灾更为严重。而目前

5、公路交通量正不断攀升，许多隧道在设计建造时没有充分考虑未来交通的发展，隧道内交通拥堵现象的发生正变得越来越普遍。拥堵引起车距减小，对隧道中火灾的发生频率、规模、发展规律以及人员逃生都有影响。因此，有必要对交通拥堵条件下的公路隧道火灾进行研究。文中从隧道火灾燃烧特征与交通拥堵时的行车特点出发，对交通拥堵、隧道火灾和人员逃生三者之间的关系进行了深入分析。以经常发生拥堵的八盘山公路隧道为研宄对象，利用软件建立了交通拥堵条件下的隧道火灾模型。以热通量准则作为判断标准，确定了车辆的引燃条件。通过对数值模拟中

6、获得的隧道内的火场特征参数的研宄，得出了不同引燃情况下烟气和顶棚温度随时间的演化情况。研究结果表明，隧道下游车辆对隧道烟气运动有扰动作用。引燃的发生使隧道下游的温度、热辐射、可视距离在火灾发生后出现超限现象，超限程度与被引燃车辆的类型直接相关。当引燃涉及到重型货车时，火灾将开始沿隧道向火源上下游两个方向双向蔓延。同时，交通拥堵影响人员逃生时的步行速度，在车辆引燃后纵向风速为的条件下，的人行横洞设置间距无法保证距离安全出口较远的人员安全疏散。文章最后从增加隧道出口通行能力、交通诱导和火灾应急三个方面

7、提出了改善拥堵条件下公路隧道火灾危险性的措施，可以为将来的隧道设计、运营提供参考。图表参关键词：公路隧道；火灾；交通拥堵；火灾蔓延；人员疏散；数值模拟分类号：；摘要，，安徽理工大学硕士学位论文：目录目录雜课题研究背景研究现状研究方法国内外研究概述存在问题课题研究的内容交通拥堵条件下隧道火灾场景分析隧道火灾燃烧行为特征隧道火灾的火源特性隧道火灾烟气和热量传播规律險道火灾的发生与车辆拥堵关系研宄车辆拥堵的形成因素车辆拥堵时的行车特点拥堵与隧道火灾发生率拥堵与險道火灾规模人员逃生与车辆拥堵人员的行为人员

8、逃生的安全限值障碍物对人员逃生的影响本章小结交通拥堵条件下隧道火灾数值模拟模型的建立数值模拟简介模型网格敏感性分析研究隧道概况隧道所处环境与几何参数安徽理工大学硕士学位论文隧道的交通状况險道通风状况模型的建立几何模型火源及材料设定通风设定其它参数设定本章小结模型运行与结果分析车辆被引燃的判定条件隧道内火场参数烟气和顶棚温度的时间演化隧道内温度的分布热辐射情况可视距离有毒气体的分布人员的逃生研究隧道火灾时人员逃生的判定条件交通拥堵条件下的人员逃生过程本章小结交通拥堵条件下隧道火灾风险