集中排烟公路隧道排烟阀下方烟气层吸穿现象研究.pdf

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1、第9卷第3期铁道科学与工程学报Vo1．9No．3JOURNALOFRAILWAYSCIENCEANDENGINEERINGJune20122012年6月集中排烟公路隧道排烟阀下方烟气层吸穿现象研究刘洪义，倪天晓，张新(1．湖南省公安消防总队，湖南长沙410205；2．长沙科锐消防工程技术有限公司，湖南长沙410004)摘要：以水平公路隧道为研究对象，分析30MW火灾下的排烟速率理论计算方法及排烟阀下方发生吸穿现象时的烟气层厚度临界值。通过数值模拟，获得不同排烟速率下排烟阀下方的温度、流速、烟气层厚度，验证了排烟阀下方烟气层吸穿现象的存在，为集中排烟模式的优

2、化提供参考。关键词：公路隧道火灾；集中排烟；排烟速率；烟气层吸穿中图分类号：U458文献标志码：A文章编号：1672—7029【2012)03—0077—06StudyonsmokelayeringplugholingundertheexhaustdamperofcentralsmokeextractionmodelduringhighwaytunnelfireLIUHong．yi。，NITian．xiao，ZHANGXin(1．HunanGeneralFireBrigade，Chang#ha410205，China2．Chang#haKerichFire

3、protectionEngineeringTech．Co．Ltd，Chang#ha410004，China)Abstract：Thetheoreticalcalculationmethodofexhaustvelocityandthecriticalthicknessofsmokelayeringun—derexhaustdamperwhenplugholingoccurinahorizontalhighwaytunnelunder30MWfirewereanalyzed．Thetemperature，velocityandthesmokelayering

4、thicknessunderexhaustdamperwereobtainedbynumericalsimula—tion．Thephenomenonofsmokelayeringplugholingunderexhaustdamperwithdiferentexhaustvelocitieswasconfirmed，whichwouldofferreferencefortheoptimizationofcentralsmokeextractionmode1．Keywords：highwaytunnelfire；centralsmokeextraction

5、；exhaustvelocity；smokelayeringplugholing近年来，公路隧道建设方兴未艾。据统计，截隧道内的蔓延扩散，有利于隧道火灾发生后人员的止2011年底，全国(不包括香港、澳门及台湾地安全疏散，然而，其在通风排烟气流组织方面存在区)公路隧道为8522处、625．34万m，比上年末增尚未得到有效解决的问题，排烟阀下方烟气层吸穿加1138处、113．09万m。其中，特长隧道326处、现象就是其中之一。目前，对吸穿现象的研究主要143．32万m，长隧道1504处、251．84万mJ。大以中庭类建筑的排烟为主_5一J，对于隧道等地下长量长

6、大公路隧道的建设及投入运营，做好隧道火灾通道内的火灾烟气层吸穿现象的研究极少，蒋亚强防治工作是保证隧道安全运营、高效通畅的关键。等以缩尺寸地铁站台通道为物理模型，通过数现阶段隧道火灾的排烟模式主要有纵向排烟和集值模拟研究了长通道内机械排烟速率对烟气层吸中排烟两种，其烟气控制原理与适用范围各不相穿的影响，获得了发生吸穿现象时所对应的烟气层同。相比之下，集中排烟模式虽然会增加工程投资，但是其排烟效果和防灾能力具有明显优越厚度与排烟速率之间的关系以及温度与排烟速率性I4』。集中排烟模式可有效地抑制火灾烟气在之间的关系。本文进行数值模拟研究中采用的长收稿日期：20

7、12—02—21作者简介：刘洪义(1972一)，男，湖南长沙人，工程师，从事建筑防火研究78铁道科学与工程学报2012年6月通道模型与集中排烟模式下的隧道模型存在一定刚好发生吸穿现象时的，的大小可记为。的出入，此外，Oka等指出Froude守恒理论不适用Morgan和Gardiner的研究表明，当排烟阀位于隧于较大热释放速率的场合[9，而隧道火灾的最道横向中心位置时，F可取1．5，当排烟阀位于隧大热释放速率可达100MW。因此，其结论是否适道横向边缘时，F可取1．1。根据式(1)，发生吸用于工程应用值得深入探讨。穿现象时，排烟阀下方的临界烟气层厚度可表示鉴

8、于上述分析，本文以集中排烟模式下双向行为：车水平隧道为研究对象，通