某城市隧道通风方式优化及火灾烟气控制研究

摘要

近年来中国交通事业飞速发展，为了有效缓解城市交通压力，涌现出大批城市交通隧道。隧道给人们带来方便和快捷的同时，也伴随有很大的事故隐患，如其火灾形势越来越严峻，而火灾发生后很大程度上导致人员伤亡的原因是燃烧不充分产生的有毒有害烟气，此外，高温烟气还易导致隧道设备及本身结构损坏，带来巨大经济损失[1]。因此，城市隧道烟气的控制尤为重要，一旦发生火灾，采取行之有效的通风方式，将烟气蔓延范围控制在一定范围内，既方便司乘人员的疏散，也有利于消防人员的灭火，更有利于隧道后期的恢复工作。 本文以某城市隧道为研究对象，实地测量调研隧道相关数据，结合查阅文献及图书资料对隧道火灾进行分析整理，运用计算机软件对火灾工况进行模拟计算等研究方法，对城市隧道发生火灾后通风方式及排烟控制进行分析研究。文章梳理了国内外对隧道的研究现状，隧道发生火灾后的特点及危害之后，再在隧道通风和计算机模拟的理论基础之上，建立以某城市隧道为基础的物理模型，最后采用计算机流体动力学方法，针对20MW火灾规模时，隧道内纵向通风条件下、半横向通风排烟条件下不同火源位置（隧道拐弯处和隧道直线段中部）、不同排烟口间距（30m、60m）、及不同通风排烟换气次数（换气次数分别为6次/h、8次/h、10次/h、）对隧道烟气的控制进行分析数值模拟，从而分析总结得出隧道内烟气蔓延、温度分布及能见度变化规律特征。 通过分析数值模拟结果，得出该隧道发生火灾后，纵向通风会导致烟气回流，无法满足隧道通风排烟，需要采取半横向排烟模式，其研究成果为该隧道火灾应急救援预案的制定及日常运行管理提供一定的参考价值。

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