地铁过江隧道火灾CFD数值模拟研究

地铁长大区间隧道火灾风机启动方案数值模拟研究李建【摘要】To study the smoke control mode for the fire in long-large internal tunnel of subway, taking a domestic long-large subway internal tunnel under construction as example, the adverse fire source location was selected, and seven different fan startup schemes were investigated.The ceiling temperature, and the smoke temperature, CO concentration and visibility at the evacuation personnel height in the tunnel under different fan startup schemes were studied, and the corresponding smoke exhaust effect were obtained.The results showed that when the air supply fans around the fire source were started with enough quantity, starting more air supply fans far away from the fire source would not improve the smoke exhaust efficiency signifi-cantly.Starting the fans on both ends of the interval where the fire source existed had much better effect than starting other fans even though the same number of fans were started.%为了研究地铁长大区间隧道火灾烟控模式,以国内某一在建地铁长大区间隧道为研究案例,选取不利起火位置,设置了7种风机启动方案,研究不同风机启动方案下,隧道内顶棚温度,疏散平台人员高度烟气温度、CO浓度、可见度的变化,获得不同风机启动方案情况下排烟效果.研究表明:当开启了火源附近足够数量的送风风机后,额外增加距离火源较远的送风风机并不会显著改善排烟效率;即使开启风机台数一致,开启火源所在区段两端的风机效果明显好于开启其他风机.【期刊名称】《中国安全生产科学技术》【年(卷),期】2017(013)009【总页数】5页(P139-143)【关键词】地铁;长大区间;火灾;风机启动模式【作者】李建【作者单位】中国安全生产科学研究院地铁火灾与客流疏运安全北京市重点实验室,北京100012【正文语种】中文【中图分类】X9320 引言近年来，我国城市轨道交通正处于蓬勃发展阶段。

地铁隧道火灾临界风速数值模拟分析陈霖;毕海权;刘小霞;王菁【摘要】以目前工程上采用侧式疏散平台进行火灾人员疏散救援的地铁区间隧道为背景,使用三维CFD软件“STAR-CCM+”对隧道火灾纵向通风临界风速进行数值模拟研究.通过建立更为真实的隧道火灾场景,即将列车阻塞以及疏散门开启影响因素引入火灾计算模型,得到了不同热释放速率下的临界风速,从而为地铁工程排烟系统的设计提供参考.%Under the background of widely used subway tunnel equipped with lateral evacuation platform for the fire evacuation and rescue,the paper uses the new generation of CFD software "STAR-CCM+",applies the numerical simulation model to study the critical velocity of subway tunnel fires in longitudinal ventilation.The paper establishes a more real tunnel fire scene by introducing the influencing factors of blocked train and opened evacuation doors to the fire calculation model.At last,the paper obtains the critical velocity in the different heat release rate,which can provides reference for the design of the metro engineering exhaust system.【期刊名称】《制冷与空调（四川）》【年(卷),期】2017(031)003【总页数】4页(P245-248)【关键词】STAR-CCM+;地铁隧道火灾;临界风速;数值模拟【作者】陈霖;毕海权;刘小霞;王菁【作者单位】西南交通大学机械工程学院成都610031;西南交通大学机械工程学院成都610031;西南交通大学机械工程学院成都610031;西南交通大学机械工程学院成都610031【正文语种】中文【中图分类】TU998.1当区间隧道发生火灾时，一般采用纵向通风对烟气进行控制，使烟气在隧道内仅沿某一方向蔓延，从而在火源上游方向形成一个单侧的无烟安全疏散通道，以保证人员的安全撤离。

CFD在隧道安全中的应用一、简介：在早年的隧道设计中，通风工程师们主要关注于一些普通的通风问题。

然而近十年来，随着机动车排放物的明显减少以及安全意识的提高，他们的注意力逐渐转向了隧道中的防火安全问题。

而这种趋势更是由于几场灾难性隧道火灾事件的发生变得越发强烈。

这里，我们只列举其中最严重的几场事故：Mont Blanc (1999年3月24日)；Tauern (1999年5月29日)；Kitzsteinhorn funicular Kaprun (2000年11月11日)。

显然，隧道通风问题是使隧道设计达到足够安全水准要求的关键性因素之一。

通风工程师必须要设计出一种符合安全要求的，配备一系列其他设施的通风系统。

传统的设计方法是基于零维或一维的稳态法，这些方法已被证明能够估算出满足设计要求的隧道通风情况。

但是这些方法不能够回答一些与安全问题有关的问题，例如烟气的层化现象、能见度范围以及热传导等情况。

与一些技术性比较强的行业（如航空、旋转机械等领域）相比，在隧道安全工程中使用CFD工具与方法还仅是一个开始。

在经过了一段验证发展期后，CFD已经成熟，并且已经可以应用于隧道问题的研究中。

如果应用恰当，CFD将在工程设计阶段以及设计验证阶段具有很大的潜力，使我们能够获得对问题重要而深入的观察以及对物理问题更好的理解。

本文将展示HBI(作者所在单位)应用CFD模拟所作的一些基本工作，并描述近来在隧道安全工程的一些典型应用。

二、CFD在隧道安全问题中的应用在公路和铁路隧道中发生的与安全有关的事故中，火灾占据了主要地位。

在发生火灾的情况下，人们的安全主要依赖于一系列隧道设备和安全保障系统，尤其是通风和排烟系统。

这主要取决于系统能否为以下两种情况提供最好的可能条件：一是人们在火灾发生的第一时间内得以疏散；二是随后赶到的消防队进入现场灭火。

进一步说，在涉及到对其它基础设施的保护问题上，远不如安全问题重要。

通风系统的基本功能是确保能够对烟气进行有效的处理控制。

A辑第16卷第4期 水动力学研究与进展 Ser.A,V o l.16,N o.4 2001年12月 JOU RNAL O F H YDROD YNAM I CS D ec.,2001文章编号:100024874(2001)0420511206计算流体力学在纵向式公路隧道火灾通风中的仿真①舒宁1, 徐建闽1, 钟汉枢2, 林钢1(1.华南理工大学交通学院,广东广州510640;2.华南理工大学自动化系,广东广州510640) 摘　要:　隧道一旦发生火灾,如果处理不当,将造成严重后果。

为了预防和控制隧道中的火灾,必须研究烟气在隧道中的流动,进行数值仿真是一条简洁有效的途径。

随着国外在计算流体力学(CFD)的兴起与发展,为这一问题的研究提供了可能。

鉴于此,本研究以京珠高速公路粤境南段隧道工程为工程依托,采用计算流体力学的研究方法进行通风仿真,对研究国内公路隧道火灾通风控制具有现实意义。

关　键　词:　公路隧道;计算流体力学;通风仿真中图分类号:　U457.5 文献标识码:A1　引言纵向式通风由于具有鲜明的特点,在国内隧道工程中的应用越来越广泛[1],且国际上特长公路隧道工程应用纵向通风成功的范例很多,隧道单洞长度远远超过我国1999年制定的《公路隧道通风照明设计规范》所推荐的长度限制[2]。

继成渝高速公路中梁山、缙云山隧道之后,纵向式通风为越来越多的公路长隧道所采用,例如广东省现在建设的京珠粤北段隧道群、大宝山、靠椅山隧道,都将采用纵向式通风。

但同时应该看到,由于隧道内纵向风速较大,火灾时对下风侧不利,如果排烟风速控制不当,将引起烟气的回流现象。

对上游人员和车辆造成直接的危害。

给抢险救灾带来很大的难度。

国外在这个领域做了大量的研究[3～5],国内相对较少。

鉴于此,本文采用计算流体力学(CFD)对火灾时纵向式公路隧道通风进行仿真,重点研究火灾时烟气在隧道内的流动状况,以便更好对火灾时纵向式公路隧道的通风进行控制。

我国地铁区间隧道火灾通风排烟方式研究进展作者：石晶来源：《城市建设理论研究》2013年第34期摘要：随着我国轨道交通技术的迅猛发展，作为公共交通代表的地铁交通乘客日益增多，这给地铁火灾通风排烟方式的安全性提出了挑战。

文章介绍了近年来地铁区间隧道的通风排烟技术研究进展，对近年来地铁区间隧道的火灾通风排烟研究方法和通风排烟方式方法进行了总结。

关键词：地铁；区间隧道；通风排烟；火灾中图分类号： U231 文献标识码： A0 引言随着我国经济的发展和城市化规模的扩大，公共交通已经在城市交通系统中起着举足轻重的作用。

城市地铁作为最具代表性和实用性的公共交通工具，承担着越来越重要的任务和作用。

我国自1969年建成第一条地铁以来，在但短短50年的时间里，城市地铁已经呈现出爆炸式的发展。

仅以北京为例，2012年，北京地铁公司所辖线路共运送乘客21.02亿人次。

高客流量的城市地铁也带来了较大的安全隐患，尤其是地铁区间隧道，一旦发生火灾等常见安全问题，烟气排放、通风、人员的疏散和逃生方向等难以全面控制，更容易造成群死群伤的严重后果，与地下单站相比具有更大的危险性。

但我国对地铁区间隧道通风设计的要求尚未完善，这就要求研究人员能够对地铁区间隧道的烟气及通风方式用科学的方法进行研究，这对避免地铁火灾及其它通风问题可能造成的重大安全事故的预防具有重大意义。

1 地铁区间隧道烟气控制研究方法目前，国内外对地铁区间隧道烟气控制的研究主要采用数值模拟研究和模型及全尺寸研究两种方式，这两种研究方法各有利弊。

1.1 数值模拟研究我国对地铁区间隧道通风排烟的研究主要是针对不同的地铁隧道的风流和烟气流动特点，针对地铁站台的实际结构，对通风排烟进行模拟。

对地铁区间隧道进行数值模拟研究的优点是简便易行，可以在短时间内根据假想的各种情况设置不同的着火点，通过CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体力学）模拟软件，在给定的参数下用计算机对现场进行模拟。

基于CFD模拟分析的城市铁路隧道列车火灾烟气特
性研究的开题报告
一、研究背景
城市铁路作为一种快速、高效的城市交通工具，受到了越来越多市民的欢迎。

然而，在城市铁路隧道里发生的火灾却可能带来严重的人身和财产损失。

因此，对城市铁路隧道列车火灾烟气特性的研究显得尤为重要。

目前，国内外关于城市铁路隧道列车火灾烟气特性的研究还比较少，需要进一步加强相关工作。

二、研究目的
本研究旨在基于CFD模拟分析的方法，探究城市铁路隧道列车火灾时烟气的特性，为城市铁路隧道火灾的预防和应对提供科学依据。

三、研究内容
1. 收集城市铁路隧道列车火灾相关资料，分析火灾引发的原因和主要危害。

2. 基于CFD模拟分析的方法，建立城市铁路隧道列车火灾烟气特性模型，模拟火灾发生后隧道内的温度、烟气浓度、流速等参数的变化。

3. 通过模拟分析，探究火灾对隧道内空气流动形态的影响，研究烟气扩散规律和烟气控制方案。

4. 根据模拟结果，提出隧道火灾的防范措施和应急处置方法。

四、研究方法
本研究采用基于CFD模拟分析的方法，通过ANSYS Fluent等软件，建立城市铁路隧道列车火灾烟气特性模型，模拟火灾发生后隧道内的温度、烟气浓度、流速等参数的变化，并根据模拟结果，提出相应的隧道火灾防范措施和应急处置方法。

五、研究意义
本研究可为城市铁路隧道火灾的预防和应对提供科学依据，进一步提高城市铁路安全性和便利程度，提升市民的生活质量。

六、预期成果
完成本研究后，可得到城市铁路隧道列车火灾烟气特性模型，烟气扩散规律和烟气控制方案，并提出相应的隧道火灾防范措施和应急处置方法。

69本文以厦门莲花隧道为对象，利用CFD 软件FLUENT，对隧道发生火灾时的临界风速，隧道中线纵断面上不同高度处的CO 浓度分布和隧道横截面上的CO 浓度分布进行了三维数值模拟,研究分析了火灾时烟气浓度的变化规律。

1模型建立与边界条件1.1 隧道模型参数莲花隧道为山岭重丘区高速公路隧道，隧道长度4545m，双洞单向车行，隧道横截面半径为5.53m，如图1所示。

因为横通道在火灾初期是关闭的，因此可以不计横通道的影响。

本次模拟取计算域长度500m 进行计算,模型采用直角坐标系，坐标原点位于隧道入口处底线的中点，沿隧道长度Z 方向向下延伸500m,末端处取为隧道出口。

模型示意图如图2所示。

图1 隧道横截面1.2 火源的设定对火源的设定采用体积热源法，即不考虑火灾燃烧的具体过程和产生的具体化学反应，把火源设定为一个具有固定体积的热源。

火灾热释放率采用《公路隧道通风照明设计规范》规定的估计值20MW [13]，火源设在距离隧道入口100m 处的正中轴线上，体积为2m×1.5m×1.5m，如图2所示。

图2 模型纵断面1.3 网格的划分由于火源处及火源附近的紊流程度比较大，因此对火源前后20m 处采用较精细的网格，用0.4m 的尺寸进行划分，其余采用0.6m 的尺寸划分。

整个隧道均为非结构性网格,共有397471个结点，如图3所示。

图3 横截面网格1.4 边界条件的设置公路隧道火灾CO 浓度的数值模拟Numerical simulation of CO concentration in highway tunnel fire 陈丹丹 孙三祥（兰州交通大学，甘肃 兰州 730070）摘 要：国内针对公路隧道发生火灾时CO 浓度变化规律的研究还很少。

文章以厦门莲花隧道为对象，用FLUENT 软件对不同风速下的火灾烟气流动状况进行了三维数值模拟，并分析了隧道不同高度不同横断面的CO 浓度分布，得出了结论。

关于地铁隧道内地铁车厢火灾烟气蔓延数值模拟研究摘要：地铁隧道一旦出现火灾，在狭长受限空间驱动下极易造成烟气大范围蔓延，导致出现人员伤亡事件，势必迅速成为公众舆论的焦点，也会影响到地铁企业的品牌，也会危及社会公众的生命安全。

本文主要研究不同火源功率下下地铁隧道地铁车厢火灾烟气流动特性、能见度、温度分布、CO浓度等特征参数演化规律，并提出了一些相应的应对措施。

关键词：地铁隧道、火灾、地铁车厢、应对措施1 引言1.1 研究背景近年来，我国已经进入地铁建设的高峰期。

地铁作为大客流、方便快捷的运输载体为城市交通做出重大贡献。

同时，由于地铁属于人员密集场所，尤其在地下区间运行的列车内，人员更加密集、空间更为封闭，一旦发生火灾事故，如果不能及时控制、迅速排出烟气，必然会对乘客的安全疏散构成严重威胁，消防人员无法迅速进行火灾扑救，极易造成重大的人员伤亡和财产损失。

1.2 地铁隧道火灾危险性分析地铁隧道内火灾对人员的危害主要来自烟气的高温特性、遮光性以及有害气体毒性，另外一个就是隧道内人员逃生困难，这是造成此类隧道火灾伤亡大、救援困难的主要原因，接下来从火灾烟气、人员疏散、救援困难等方面进行分析：（1）烟气的危害性地铁隧道是典型的半封闭空间，在其中发生的火灾多为不完全燃烧，燃烧产生大量的烟雾和有毒气体CO等。

同时由于很难进行自然排烟，热量不容易散发，烟气在高温产生的浮力和机械通风的作用下，会沿隧道纵向迅速蔓延。

公认的判定准则为，若隧道内某处2m高度处的气体温度超过180o C，或能见度小于30m，则认为该位置已经达到了危险状态。

（2）人员疏散困难地铁站内人员非常密集，在火灾时要实现如此多人员的安全疏散是一件极其困难的事。

地铁站为狭长型结构，并且隧道内只有一侧有一道1.2m疏散平台，人员在疏散时需要移动较长的水平距离，火灾情况下人员容易出现拥挤踩踏事件等，并且地铁站均位于地下。

（3）扑救难度大由于隧道出入口少，内部能见度低、障碍物多，能深入火场内部的消防人员有限；另一方面，隧道内壁经长时间的烘烤，辐射出大量的热量，消防人员将面临高温考验；加之隧道发生火灾后，当隧道控制中心因断电不能正常运行时，消防队员不能从外部直接观察起火点的燃烧情况，这些都大大的增加了扑救难度。

计算流体力学(C F D )软件在地铁环控设计方案的应用研究现状刘欣,朱文明(中铁隧道勘测设计院有限公司,洛阳　471009)摘要:随着城市地铁的大规模建设,地铁车站环境和地铁火灾引起研究人员极大关注。

营造良好的地铁环境目的不仅仅是提供一个安全、舒适的乘车环境,更能节省能源,降低建设费用与运行成本,由此计算流体力学软件优化地铁环控设计得到广泛的应用。

通过介绍4款在地铁环控系统中应用比较广泛的计算流体力学软件以及研究现状,指出目前存在的不足,并提出了适当的建议。

关键词:地铁;环控系统;计算流体力学软件中图分类号:U 231+.5文献标志码:AS t a t e -o f -t h e -a r t o f R e s e a r c ho nA p p l i c a t i o n o f C F Ds o f t w a r e i nE n v i r o n m e n t a l C o n t r o l D e s i g no f Me t r o Wo r k sL I UX i n ,Z H UW e n m i n g(C h i n a R a i l w a y T u n n e l S u r v e y ＆D e s i g n I n s t i t u t e C o .,L t d .,L u o y a n g 471009,H e n a n ,C h i n a )A b s t r a c t :A l o n g w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f u r b a n M e t r o w o r k s ,t h e M e t r o s t a t i o n e n v i r o n m e n t a n d M e t r o f i r e s a t t r a c t g r e a t a t t e n t i o no f t h e r e s e a r c h e r s .B u i l d i n g g o o d M e t r o e n v i r o n m e n t n o t o n l y m e a n s t o p r o v i d e a s a f e a n d c o m f o r t a b l e t r a v e l e n -v i r o n m e n t ,b u t a l s o m e a n s t o r e d u c e t h e e n e r g y c o n s u m p t i o n ,c o n s t r u c t i o n c o s t a n d o p e r a t i o n c o s t .C F Ds o f t w a r e i s n o w w i d e l y u s e d i n t h e o p t i m i z a t i o no f t h e e n v i r o n m e n t a l c o n t r o l d e s i g no f M e t r o w o r k s .4t y p e s o f C F Ds o f t w a r et h a t a r ew i d e l y u s e d i n t h e d e s i g n o f t h e e n v i r o n m e n t a l c o n t r o l s y s t e m s o f M e t r o w o r k s a r e p r e s e n t e d ,t h e s t a t e -o f -t h e -a r t o f t h e r e s e a r c h e s o n t h eC F Ds o f t w a r e i s d e s c r i b e d ,t h e e x i s t i n g p r o b l e m s a r e p o i n t e do u t a n dp r o p e r r e c o m m e n d a t i o n s a r e m a d e .K e y w o r d s :M e t r o ;e n v i r o n m e n t a l c o n t r o l s y s t e m ;c o m p u t a t i o n a l f l u i d d y n a m i c s s o f t w a r e 近年来,地铁已经成为人们出行经常乘坐的交通工具之一,地铁工程是相对封闭的地下工程,必须对地铁车站内的温度、湿度、有害物浓度和空气流速等进行控制,为乘客提供适宜的环境,并在紧急情况下保证乘客的安全。

第26卷第1期铁 道 学 报V ol.26　N o.1 2004年2月JOURNA L OF THE CHI NA RAI LW AY S OCIETY February2004文章编号:100128360(2004)0120124205运行旅客列车隧道火灾模型实验及数值模拟徐志胜,　周　庆,　徐 (中南大学防灾科学与安全技术研究所,湖南长沙　410075)摘　要:旅客列车在隧道内发生火灾时,火灾烟气运动状况直接影响旅客的人身安全。

本文利用风洞提供的流场模拟列车在隧道中运行的速度场,制作了1∶5的旅客列车卧铺车厢,在车厢模型中加入等比例的火灾载荷,对运行旅客列车在隧道内发生火灾进行了缩尺模拟实验,并用商业CFD软件PH OE NICS3.5对实际情况进行了简化数值模拟,研究了不同情况下旅客列车火灾特征及火灾中烟气蔓延规律,提出了满足火灾救援和旅客人员疏散的要求。

关键词:旅客列车;隧道火灾;模型实验;数值模拟中图分类号:U279.5 文献标识码:AFire Model Experiment and Numerical Simulation ofP assenger T rains Running in TunnelsX U Zhi2sheng,　ZH OU Qing,　X U Y u(Disaster Prevention Science and Safety T echnology Institute,Central S outh University,Changsha410075,China)Abstract:When fires break out in a passenger train traveling in tunnels,the m ovement of the sm oke directly affects safety of passengers.As included in this paper,the speed field of the train traveling in tunnels is simulated by the flow field of the air tunnel,a kind of passenger sleeping carriage is designed with the proportion of1∶5,a fire load is added to the train m odel with an equivalent proportion,and a simulated reduced2scale experiment is carried out on the fire broken out on a traveling passenger train in a tunnel.Sim plified numerical simulation is made with the use of the commercial CFD s oftware PH OE NICS 3.5.The characteristics of fires in passenger trains and the spreading rules of the sm oke in fire are studied.The requirements for fire rescue and passenger evacuation are als o put forward.K ey w ords:passenger train;tunnel fire;simulated experiment;numerical simulation 铁路隧道是铁路运输的咽喉要道,列车一旦在隧道内发生重大火灾,其后果将十分严重。

地铁隧道火灾中回燃现象的模拟研究的开题报告一、题目：地铁隧道火灾中回燃现象的模拟研究二、研究背景和意义：地铁隧道是一种相对封闭的环境，在发生火灾时，往往会引起严重的后果。

火灾燃烧过程中会产生大量的烟气和热能，烟气的扩散会导致人员窒息、失去意识等意外伤害，而热能则会引发隧道建筑材料失稳、塌陷等灾害。

尤其是隧道内因为环境相对封闭，一旦形成火焰的回燃现象，就会给消防救援工作造成很大的困难和压力。

因此，对地铁隧道火灾中回燃现象的模拟研究具有重要的实际意义。

通过对回燃现象的模拟，能够更加深入地了解回燃过程中的烟气扩散规律、火势变化规律、温度变化规律等，可以帮助消防救援部门更好地制定应对方案，提高消防救援工作的效率和成果。

三、研究内容和步骤：1、回燃现象的机理分析：通过对回燃现象的机理进行深入分析，探究影响回燃现象的主要因素和影响机理。

2、建立地铁隧道火灾数值模拟模型：根据回燃现象的机理和隧道内部结构特点，建立地铁隧道火灾数值模拟模型。

3、模拟分析：通过对模型进行模拟分析，得出回燃过程中的烟气扩散规律、火势变化规律、温度变化规律等相关数据。

4、方案制定：基于模拟分析得出的数据，制定应对回燃现象的消防救援方案，提高救援工作的效率和成果。

四、研究技术和方法：1、计算流体力学（CFD）技术：通过使用CFD软件对地铁隧道火灾的烟气扩散和火势变化等过程进行模拟分析。

2、模型建立和参数计算：基于物理模型和数学模型，使用数值计算方法建立地铁隧道火灾数值模拟模型，并对模型参数进行计算和优化。

3、多元分析方法：通过对模拟结果的多维度分析和比较，得出不同情况下的最佳应对方案。

五、研究预期成果：1、深入探究地铁隧道火灾回燃现象的机理、影响因素和影响机理等相关内容。

2、建立地铁隧道火灾数值模拟模型，成功模拟出回燃过程的主要特征和规律。

3、制定应对回燃现象的消防救援方案，提高救援工作的效率和成果。

4、上述成果可以为地铁隧道火灾的防范和救援工作提供重要的科学依据和技术支持。

地铁火灾CFD模拟时边界条件的研究摘要：本文对地铁车站及隧道内火灾通风排烟过程中的空气流动特性进行了数值模拟.对模拟边界提出了简化模型，即当某一个车站发生火灾时，计算区域可以只考虑其两端各一个车站和各两个区间;当某一区间发生火灾时，计算区域只需考虑该区间两端各两个车站和各一个区间.上面两种情况下，所有出入口均可假定为自由边界条件.模拟结果与现场实验结果基本一致.关键词：地铁火灾;边界条件;应急预案;疏散;通风排烟1引言对于从地铁网络中切割出来的车站或者区间火灾烟气流动的数值模拟来说，一般只有给定所有与外界相通状态的相关参数(包括流速、压力、温度等)，模拟计算才可以进行.模拟计算所需边界条件的确定，是影响模拟结果可靠性的一个主要因素.目前，国内外在研究地铁火灾时，一般通过现场测试和计算机模拟获得模拟所需的边界条件.相当多的研究人员[1.2]就是通过现场测试，获得了模拟所需要的边界条件。

但是由于现场实验的可操作性不强。

因此对于大部分所研究的地铁车站只能采用计算机模拟的方法来得到边界条件.现在有很多研究人员[3]利用成熟的地铁环控模拟软件SES对正常情况下的车站及区间隧道火灾进行模拟研究，把SES的结果作为CFD三维计算流体力学模拟研究的边界条件来对地铁车站火灾进行分析.但是SES是一维模型，多用来研究一维区间隧道的火灾模拟，而且若要比较准确地得到某个截面的平均物理量，需要预先设置大量的经验常数和几何参数.因此，对于研究包括空间较大的车站烟气的三维流动的准确性具有很大的局限性.本研究利用CFD方法对数值模拟区域的边界进行了综合考虑，通过与现场实验结果进行比较，确立了一种比较方便准确确定地铁车站或者区间CFD模拟的边界条件方法，即所谓的“连体模型”方法.2物理模型如图1所示，是由多个车站及区间组成的“多连体”.当火灾发生在车站D 时，车站D和相邻两区间C， E的应急通风排烟风机开启;当火灾发生在区间E 时，区间E和相邻两车站D、F的应急通风排烟风机开启.“连体模型”的基本思想如下:(a)对于车站的数值模拟，为了获得车站D两端的断面风速，把“区间A一车站B一区间C一车站D一区间E一车站F一区间G(三车站一四区间)”当作一个整体来考虑。

2020年第11期通风与空调）基于隧道发生火灾时温度及烟气扩散的数值模拟研究于刚（上海市建设工程安全质量监督总站上海200032）摘要：隧道火灾对施工中的作业人员安全影响极大，施工前应做好预测工作以充分保障施工人员的生命安全.本文采用CFD数值模拟技术，对某越江隧道发生火灾时的温度与烟气扩散效果进行了模拟研究，提出了防止隧道施工时发生火灾的措施建议，为今后防止长距离越江隧道施工时发生火灾的安全方案制定提供依据.关键词：隧道火灾CFD数值模拟温度CO C02中图分类号：TU834文献标识码：B文章编号：1002-3607（2020）11-0028-03盾构隧道指的是将盾构机械置于土中，通过盾构外壳支承四周围岩避免隧道发生坍塌，同时利用千斤顶在尾部施加压力顶进，前方切削装置开挖土方的一种全机械施工隧道。

在半封闭的狭小空间长距离隧道施工过程中，往往伴随着新风量不足，扬尘积聚，有毒气体难以排放等问题，选择合理经济的通风方案显得较为重要。

而当长距离越江隧道在施工或其他条件下发生火灾时，受限于阴暗且封闭的环境，给烟气和温度迅速扩散提供了有利条件，也为逃生带来了困难。

而传统实验难以解决上述问题，随着计算机技术的发展，CFD技术作为流体力学的一个研究分支，已经成为研究工程的重要科学工具，借助模拟软件展开数值仿真，将需要的结果进行可视化，以便于进一步分析制定有效措施，为工程实际施工提供指导，且可节省大量工程成本。

为了保证施工人员的人身安全，本文结合隧道仿真模拟的经验"6,拟通过仿真以预测不同时间隧道发生火灾时的烟气及温度分布图，通过对比扩散时间和人员合理的逃生时间，为制定安全措施提供参考。

1数值模型的建立1.1项目介绍本次模拟对象是周家嘴路新建越江隧道上层和下层区域。

上层隧道长约3051m,下层隧道长约3818m o上层隧道发生火灾时由西工作井内的两台轴流风机排烟，隧道内的22台射流风机也同时工作。

排烟口有2个，尺寸都为5800mm x4300mm o下层隧道发生火灾时由东工作井内的两台轴流风机排烟，隧道内的20台射流风机也同时工作。