隧道火灾模型试验相似律及应用的研究

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1、１中图分类号：Ｕ４５１．３密级；公开ＵＤＣ：校编号：本萄交遠乂葦硕±学位论文论文题目：隧道火灾模型试马全相似律及底巧的研究研究生姓名０２１２１０４：杨清海学号；学校指导教师姓名：孙王祥职称；教授工、供燃气、通风及空调工程申请学位等级；学硕壬专业：供热论文提交日期２０１５．０６２０１５．０６．０８：论文答辩日期：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和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，

2、论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名签字円期：户／Ｊ审＾月／曰／学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰挪交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文

3、的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）＾／学位论文作者签名：导师签名；签字拾碱婷曰期；户少年＾月曰签字曰期：２＾／ｒ年＾月／《曰硕士学位论文隧道火灾模型试验相似律及应用的研究ResearchandApplicationofCriterionnumberinTunnelFirePhysicalmodelexperiments作者姓名：杨清海学科、专业：供热供燃气通风与空调工程学号：0212104指导教师：孙三祥教授完成日期：2015.4.6兰州交通大学LanzhouJiaot

4、ongUniversity摘要对于隧道火灾流的研究，通常有现场测试，模型试验与数值试验三种。现场测试准确可信，但耗资劳力；模型试验需要准确定控制的准则数；数值试验需要处理好数值模型的选用。本论文对隧道火灾模型试验所需遵循的准则数及开展数值试验所需的合适模型进行了探讨。模型试验准则数是模型试验的关键因素，其在本质上反映了物理现象的本质属性。通过控制这些本质力，也就是准则数的相对大小关系，将物理现象与模型试验联系起来。本文通过对隧道火灾中相关物理参数的无量纲化处理及量纲性的分析，首先确定出影响模型试验的相关参数，然后对这些

5、参数进行了分析处理。在确定准则数的过程中，根据实际隧道火灾温度场与速度场，将准则数的适用范围依据热源所起作用的大小及方式分成近热源与远热源两个方面进行处理，最后得出分别适用于各自范围的两个准则数。应用计算流体力学对隧道火灾进行研究时，其难点在于确定合适的火源模型。本文提出了几种不同的火源数值计算处理方案，并建立与模型试验相同的尺寸数值计算模型进行计算，将不同火源模型的计算结果与模型试验数据进行对比。在保证模型设置与求解难度小、适合于工程应用实际，同时计算结果与实际物理现象尽可能一致、误差最小的情况下选出了一种合适的火源

6、数值计算处理模型。通过准则数与火源数值模型的确定，进一步验证了结论的正确性。论文最后将结论在实际隧道火灾试验中进行应用与验证，证明得出的模型试验准则数具有应用的可行性。论文的创新点在于隧道模型试验的参数无量纲化分析及计算流体中火源数值模型的确定，这些结论可以为做隧道火灾研究的工作者提供理论上的借鉴与应用上的参考。关键词：隧道火灾；模型准则数；火源数值模型论文类型：应用研究IAbstractTherearethreewaystoresearchthethefireintunnels:sitetests,modelexpe

7、rimentsandCFDsimulations.Sitetestsinthemostexpensivewaysevenwithitsmostaccuracy.Andthemodelexperimentsacquiressuitablecriterionnumbers,itissimilartoCFDs,foritaskfortheappropriatenumericalmodels.Inthisthesis,thesuitablecriterionnumbersinthemodeltestsandappropriat

8、enumericalmodelsarediscussedwhenitisappliedtotunnelfirestudy.Criterionnumbersarethesoulofmodeltests,whichrelatethemodeltestswiththephenomenonshappenedintherealworld.T