双喷空气幕在隧道火灾中的应用-论文.pdf

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1、第11卷第3期现代交通技术VO1．11NO．32014年6月ModernTransportationTechnologyJun．2O14双喷空气幕在隧道火灾中的应用吴晓明1,2(1．江苏省交通科学研究院股份有限公司，江苏南京210017；2．江苏省交通运输安全与应急科技研究中心，江苏南京210017)摘要：为了减小火灾中烟气给人员生命财产安全造成的危害，文章在分析空气幕射流特性的基础上，提出了一种新型的、更高效的双喷空气幕，并以某公路隧道为原型，采用理论分析和数值模拟相结合的方法，定性定量地分析了不同空气幕运行参数条件下的测点温度、CO浓度变化情况，进一步验证了运用流函数叠加

2、法时得到的结论。关键词：隧道火灾；空气幕；数值模拟；流函数中国分类号：U458．1文献标识码：A文章编号：1672—9889(2014)03—0044—04ApplicationoftheTwin-jetAirCurtaininTunnelFiresWuXiaoming·(1．JiangsuTransportationInstitute，Nanjing210017，China；2．JiangsuTechnologyResearchCenterofTransportationSafetyandEmergency，Nanjing210017，China)Abstract：Tore

3、ducetheharmofsmoketohumanlivesandpropertyinfires，thetwin~etaircurtainwithhigherefficiencywhichwasmoreadvancedwasproposedandresearchedbasingoncharacteristicanalysisofaircurtainjet．Takingahighwaytunnelasanexample，combiningtheoreticanalysiswithnumericalsimulationmethod，themeasuringpointsparame

4、ters，temperatureandCOconcentrationunderdifferentaircurtainoperatingconditionswereanalyzedquantitalivelyandqualitatively，whichfurthervalidatedtheconclusionwhenusingtheoreticanalysis．Keywords：tunnelfire；aircurtain；numericalsimulation；streamfunctions1概述人员的生命安全，需要采取一些必要的防排烟措施。目前一般采用机械通风的方式排烟，但随

5、着隧随着国民经济的发展，隧道建设规模也日益扩道长度和规模不断增加，采用机械通风方式，隧道大。随着隧道长度的增加以及隧道内交通量的增大，内部达不到要求的临界风速，从而控制烟气蔓延。互相撞击、货物的自燃等事故概率也在相应增加，近年来，一些专家学者提出了使用空气幕系统阻挡隧道火灾事故数量急剧上升。隧道内部狭长、两侧烟气蔓延的想法。封闭的独特结构，造成隧道内的火灾持续时间较长，氧含量迅速下降，可燃物燃烧不充分，危及到隧道我国针对空气幕的研究偏向于针对空气幕射流内人员的安全，导致车辆、物资及隧道自身设施的的性质特点。何嘉鹏等人通过对烟气流动的机理分损毁u。此外由于烟量较大，燃烧释放的热

6、量不易析，讨论了火灾时温度引起的气体膨胀、高层建筑散发，很难通过自然排烟排出，隧道内部的温度容的烟囱效应、室外风力和建筑物内空调及通风系统易迅速升高。日本消防研究所进行的模型隧道火灾对建筑物内部空气流动的影响，用理论方法建立试验结果表明，在充分燃烧阶段，隧道内燃料的燃前室门处的流场，根据流线流量原理，提出用空气烧速度是敞开空间的3倍，隧道内的温度最高可达幕控制高层建筑火灾烟气的扩散的可行性，建立了到1000oC[21。故为了尽可能地避免火灾时烟气危害简单的二维防烟空气幕阻挡烟气蔓延的参数计算模作者简介：吴晓明(1974一)，男，江苏镇江人，高级工程师，主要从事交通行业安全质量

7、技术研究工作。第3期吴晓明：双喷空气幕在隧道火灾中的应用．45．型。王海宁等人采用有限元分析软件ANSYS对矿流，那么主气流的流函数为：用空气幕内的空气流动进行仿真分析，得到流体的。=％dx(1)速度、压力的分布图，为矿用空气幕选择更合理的式中：仉为主气流平均速度。结构参数提供了依据。国外的研究主要集中在对空气射流在其基本段的流函数为：受限风幕射流结构的研究，得到了诸如受限风幕轴向速度等参数随建筑物几何特性变化规律的一些结愿th[旦(y-xtana)】(2)果。有少量的研究涉及到在改变风幕的出口宽度、式