首页> 中文学位 >地下综合管廊电缆火灾温度场分布及烟气流动特性分析
【6h】

地下综合管廊电缆火灾温度场分布及烟气流动特性分析

代理获取

目录

声明

致谢

变量注释表

1 绪论

1.1研究背景及意义(Background and Research Significance)

1.2城市地下综合管廊火灾(Urban Underground Comprehensive Pipe Gallery Fire)

1.3 国内外研究现状(Research Status at Home and Abroad)

1.4研究内容及方法(The Research Content and Method)

1.5 技术路线(Technology Roadmap)

2 地下综合管廊火灾温度场理论基础

2.1热量传递的基本形式(The Basic Form of Heat Transfer)

2.2 温度场升温曲线(Temperature Rising Curve)

2.3 顶棚下方最高温度( The highest Temperature Below the Ceiling)

2.4 自然通风条件下火灾烟气温度纵向分布( Longitudinal Distribution of Fire Smoke Temperature under Natural Ventilation)

2.5 强迫通风条件下火灾烟气温度纵向衰减模型( Longitudinal Decay Model of Fire Smoke Temperature under Forced Ventilation)

3 YZ橡套电缆燃烧特性实验

3.1 热值测量实验(Calorific Value Measurement)

3.2 辐射引燃实验研究(Radiation Ignition Experiment Research)

3.3 本章小结 (Summary)

4 地下综合管廊火灾模型实验研究

4.1 模型建立的理论基础( The Theoretical Basis of Model Building)

4.2 实验方案(The Experimental Scheme)

4.3 实验结果与分析(The experimental Results and Analysis)

4.4 本章小结(Summary)

5 地下综合管廊火灾数值模拟研究

5.1 数值模拟结果的合理性验证( Rationality Validation of Numerical Simulation)

5.2 地下综合管廊全尺寸模型数值模拟分析( Numerical Simulation Analysis of Full-size Model of Underground Pipe Gallery)

5.3不同纵向通风条件下烟气逆流长度(Flue Gas Reverse Flow Length under Different Longitudinal Ventilation)

5.4 不同火源功率下纵向临界通风( The Longitudinal Critical Ventilation under Different Fire Power)

5.5本章小结(Summary)

6结论与展望

6.1本文结论(Conclusions)

6.2本文主要创新点(Innovative Points of Thesis)

6.3研究展望(Research Prospects)

参考文献

作者简历

学位论文数据集

展开▼

摘要

随着我国经济的快速发展,地下综合管廊成为了国家“十三五”规划的重要城市基础设施之一。火灾是地下综合管廊面临的最大安全风险之一。由于空间狭小,通风受限,综合管廊一旦发生火灾,热烟气难以及时排出,管廊内温度急剧上升,将引燃管廊内的电力、通讯电缆和其它管道的保温材料,造成严重经济损失,甚至导致城市瘫痪。
  电缆起火是综合管廊火灾的常见原因。本文通过开展YZ型橡套电缆燃烧特性试验,分析了电缆护套材料的燃烧热值及外部辐射热流下热解特征。实验测得YZ电缆橡胶护套材料燃烧热值为11308.5 kJ/kg,紧密排布和间歇排情况下,其临界辐射热流分别为24.75 kW/m2、27.40 kW/m2。
  搭建1:3.6缩尺寸综合管廊模型,开展火灾模型实验。发现地下综合管廊电缆火灾在200 s-600 s期间燃烧较为剧烈,该阶段仅占燃烧时间的23%,却贡献了75%的质量损失。根据质量损失速率计算得缩尺寸模型实验中1#、2#、3#火源燃烧旺盛阶段对应的平均热释放速率分别为34.19 kW、24.06 kW、17.19 kW。根据相似原理计算得到全尺寸火灾中1#、2#、3#火源平均热释放速率分别为533.02 kW、375.09 kW、279.06 kW。模型实验结果表明:管廊顶棚下方最高温升仅与火源距顶棚的距离和无量纲释热速率有关;顶棚温度沿纵向呈指数规律衰减。对实验数据进行整合分析,给出了管廊顶棚下方最高温升模型和顶棚纵向温度分布模型。
  对缩尺寸模型开展火灾数值模拟研究,模拟结果表明其顶棚最高温升、纵向温度分布规律与实验数据基本吻合,从而验证了 FDS火灾模拟软件在研究地下综合管廊火灾方面的可行性。针对沈阳某地下综合管廊建立全尺寸数值模拟模型,采用 FDS研究不同纵向风速对温度场分布及烟气流动特性规律的影响。研究发现纵向温度在烟气逆流前锋处有突然跃升现象,下风侧顶棚温度场纵向衰减有类似指数规律。观察数值模拟现象并结合理论分析,得到无量纲烟气逆流长度与无量纲火源功率以及无量纲风速之间关系。对模拟数据进行处理提出了地下综合管廊火灾烟气逆流长度预测模型。根据前人研究理论结合经验公式计算值,得到无量纲纵向临界风速与无量纲火源功率之间关系。经过无量纲分析,提出了无量纲临界风速预测模型。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号