隧道火灾烟气回流与临界风速模型试验
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地铁隧道火灾纵向通风临界风速的确定任神河;韩凯旋【摘要】Taking some tunnel section in Xi'an Metro Line 2 as the research object, by using theoretical calculation and FDS software for fire simulation, finding out the relationship between fire heat release rate and critical velocity of longitudinal ventilation. According to fire heat release rate, the critical wind speed can be quickly calculated to achieve rapid rescue.%以西安地铁2号线南门到钟楼的隧道某区段为研究对象,运用理论计算和采用FDS软件进行火灾模拟仿真,找出了火源热释放率与纵向通风临界风速的关系,从而可以根据火源热释放率快速计算出临界风速,达到快速救援的目的.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2012(035)009【总页数】3页(P132-134)【关键词】地铁隧道;热释放率;临界风速;火灾模拟【作者】任神河;韩凯旋【作者单位】长安大学信息工程学院,陕西西安710064;长安大学电子与控制工程学院,陕西西安710064【正文语种】中文【中图分类】TN911.7-340 引言现在乘坐地铁成为市民日常生活的常事,但是由于地铁隧道本身的特点,一旦发生火灾,如果不能及时控制高温烟气,必然会对人员的安全构成严重威胁。
为了防止事故后火灾烟气回流,为人员逃生及火灾救援提供上游安全通道,进行机械通风就显得尤为重要了。
纵向通风系统由于具有良好的烟气控制效果,广泛用于隧道火灾通风设计中。
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。
隧道火灾特点隧道火灾中产生的大量烟气威胁人员逃生、影响火灾扑救路线、阻碍救援人员对伤员的救助。
就其火灾特性来说,隧道火灾由于其狭长空间形式,致使火灾的发展和烟气的蔓延特性不同于一般建筑。
隧道火灾中的烟气分层、温度分布、热释放速率以及其临界风速等,在不同送风条件下的特性也各不相同。
一、隧道火灾烟气危害性1、隧道火灾烟气对人员的危害隧道火灾发生时,其火灾烟气对人员造成的危害主要体现在以下三个方面:(1)火灾烟气具有毒害性,烟气中所含CO等有毒气体,对被困人员呼吸系统的毒害作用,危害巨大。
当火灾燃烧到一定的阶段,CO2浓度可达15% —23%,当空气中CO2浓度大于20%,或者CO浓度大于1%时,在短时间内可致人死亡。
随着火灾的发生和发展,隧道中热烟气层的高度不断降低,一旦降低至人的口鼻的高度,就会对人员的呼吸造成影响,威胁到逃生人员的生命安全。
(2)烟气具有很强的减光性,烟气的蔓延会极大降低隧道内能见度。
这一危害作用,在建筑长走廊中进行人员疏散时,尤为危险。
火灾中由于火势的蔓延破坏,使隧道内的照明中断,对人员的逃生更加不利。
(3)火灾烟气具有高温辐射性,起火点附近温度可达800—900℃,有时甚至高达1000℃以上。
高温可对人的皮肤形成热灼伤甚至导致死亡,研究表明,人在空气温度达到1500c的环境中,只能生存5min,这对逃生人员造成巨大威胁。
2隧道火灾烟气对灭火作战的影响隧道属于狭长受限空间,火灾烟气在狭长受限空间内的输运不同于一般建筑中,隧道出入口少,烟气流动距离长,不易排出,这更增大了内攻灭火和救人的难度。
(1)低能见度阻碍了侦查人员发现火点。
隧道发生火灾时,一旦供电设施断电,照明不足,进入火场内部寻找火点的消防队员就难以进行有效侦查。
若隧道内烟气大量蔓延扩散,即使有应急照明设备,照射出的灯光也难以穿透烟粒子,形成有效照明。
因此,前期的侦查行动受到火灾烟气的阻碍,会严重拖延灭火行动的开展。
(2)烟气的蔓延阻隔了内攻灭火通道。
地铁隧道纵向排烟临界风速常用计算方法比较李旷怡发布时间:2021-08-12T05:52:13.375Z 来源:《防护工程》2021年12期作者:李旷怡[导读] 目前国内外地铁区间隧道主要采用纵向排烟模式,纵向排烟的有效评判标准主要为烟气不产生回流,使得烟气不产生回流的最小风速,称之为“临界风速”。
中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉 430063摘要:本文介绍了地铁隧道常用的临界风速的计算公式,结合实际地铁隧道工程案例,分析了不同计算方式下的计算结果。
着重分析了SES手册、NFPA502-2017以及NFPA502-2020中的计算方式,并对各计算结果进行了比较。
分析的结果显示,NFPA502-2020的计算方法得出的临界风速计算值较大,但对设备选型风量要求较高,其主要适用于公路隧道。
SES手册计算方式更加适用于地铁隧道临界风速的计算。
关键词:临界风速;地铁隧道;SES手册;NFPA5021.引言目前国内外地铁区间隧道主要采用纵向排烟模式,纵向排烟的有效评判标准主要为烟气不产生回流,使得烟气不产生回流的最小风速,称之为“临界风速”。
国内外地铁隧道纵向排烟临界风速的计算,通常参考SES手册中通过模型和足尺试验得出的计算方程,此计算方法为1970年提出的计算方式,随着现代技术的发展和新理论的提出[1],临界风速的计算涌现了新的方式[2],在过去20年,一些研究表明临界风速应该更高,以达到保护生命安全的要求。
目前国际上最常用的如NFPA502-2017以及NFPA502-2020中的计算公式,但NFPA502中的要求主要针对公路隧道通风,地铁隧道并无专门关于临界风速计算的规范要求。
因此,本文拟针对实际工程项目对临界风速的计算进行分析和比较,比较出各计算方式下,临界风速差异,以及各计算方式在地铁隧道中的适用性。
2 临界风速的计算公式2.1 SES手册计算方法足尺试验表明如果流向火灾的通风空气速度大于或等于一定的临界速度,回流将不会发生。
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。
某公路隧道火灾烟气流动规律研究随着交通的快速发展,公路隧道作为重要的交通基础设施在现代社会中发挥着重要的作用。
然而,隧道火灾作为一种灾害事故,不仅会造成财产损失,还会造成人员伤亡。
因此,研究隧道火灾烟气的流动规律对于提高隧道火灾的防控能力具有重要意义。
隧道火灾烟气的流动规律研究主要涉及烟气扩散、温度场和速度场等方面。
首先,烟气扩散是隧道火灾烟气流动的重要特征之一。
烟气会随着火源释放,由于热浮力的作用而向上升腾,并在隧道内部形成一定的流动模式。
其次,在火灾发生后,隧道内的温度场会发生剧烈变化。
火源的热辐射会使得隧道内部空气温度升高,而火灾烟气的热浮力也会导致温度场的不均匀分布。
最后,火灾烟气的速度场对于研究隧道火灾的传播和烟雾控制具有重要意义。
火灾烟气的速度分布会受到隧道内部结构和气流影响因素的影响,因此了解火灾烟气在隧道内的速度场分布对于实施有效的烟雾控制具有重要意义。
为了研究隧道火灾烟气的流动规律,研究人员采用了实验和数值模拟相结合的方法。
实验通常通过设置模拟火源和烟雾生成器来模拟隧道火灾烟气的产生和流动过程,并通过测量和观察来获取相关数据。
数值模拟则通过建立数学模型,采用计算流体力学方法对隧道火灾烟气的流动进行模拟和分析。
这两种方法相互验证,可以更全面和准确地研究隧道火灾烟气的流动规律。
在研究过程中,研究人员发现了一些重要的规律。
例如,火灾烟气扩散的范围和速度与火源能量和隧道内部结构有关。
火源能量越大,烟气扩散范围越广,速度越快。
隧道内部的结构也会影响烟气的流动,例如隧道壁面的光滑度和隧道的通风情况。
此外,火灾烟气的速度分布也受到隧道入口和出口的影响,入口和出口的布置会影响烟气的流动路径和速度分布。
综上所述,某公路隧道火灾烟气流动规律的研究对于提高隧道火灾的防控能力具有重要意义。
通过实验和数值模拟相结合的方法,我们可以更。
隧道火灾烟气的温度特征与纵向通风控制研究一、本文概述本文旨在深入研究隧道火灾中烟气的温度特征,以及纵向通风对火灾烟气的控制效果。
隧道火灾由于其特殊的空间结构和环境,使得火灾烟气的扩散和温度分布呈现出独特的特点。
因此,对隧道火灾烟气温度特征的研究,有助于更准确地评估火灾的危害程度,为火灾预防和应急救援提供科学依据。
纵向通风作为隧道火灾控制的重要手段,其控制效果直接影响到火灾烟气的扩散范围和危害程度。
本文将通过模拟实验和理论分析,探究纵向通风对隧道火灾烟气温度的影响规律,以及优化通风控制策略,为隧道火灾的安全防控提供理论支持和实践指导。
本文的研究内容将围绕隧道火灾烟气的温度特征和纵向通风控制两个方面展开,通过对国内外相关文献的梳理和评价,明确研究现状和不足,提出本文的研究目的和意义。
在此基础上,本文将建立隧道火灾烟气温度的数学模型,分析烟气温度的影响因素和变化规律,并通过实验验证模型的准确性和可靠性。
本文将设计并实施纵向通风控制实验,探究不同通风策略对火灾烟气温度的控制效果,为隧道火灾的安全防控提供科学依据。
二、隧道火灾烟气温度特征分析隧道火灾中烟气的温度特征是理解和控制火灾蔓延、保障人员安全以及有效实施灭火措施的关键参数。
火灾烟气的温度不仅决定了烟气的扩散速度和范围,还直接关系到隧道结构的热稳定性以及灭火手段的选择。
隧道火灾烟气的温度随着火源强度的增加而上升。
火源越大,燃烧产生的热量越多,烟气温度越高。
这种高温烟气在隧道内由于纵向通风的影响,会形成一个温度梯度,即靠近火源区域烟气温度高,远离火源区域温度逐渐降低。
纵向通风对隧道火灾烟气温度的影响不容忽视。
通风可以加速火势的蔓延,但同时也能降低烟气的温度。
在纵向通风的作用下,新鲜空气不断进入隧道,与高温烟气混合,从而降低烟气的整体温度。
然而,如果通风风速过大,也可能导致火势失控,增加火灾的危险性。
隧道火灾烟气温度还受到隧道几何形状、材料特性以及火源位置等因素的影响。