隧道火灾排烟口位置对排烟效率的影响

摘要

为研究长大隧道其排烟口位置对半横向排烟效率的影响,本文以Memorial Tunnel为原型建立1∶20隧道模型,其尺寸为42.7 m×0.45 m×0.23 m,并采用坡度为水平和3.2%两种状态,以油池火(甲醇)作为火源,在模型隧道中进行了一系列的实验.同时,采用火灾动力学模拟软件FDS 6.0.1对排烟口位于火源左侧、右侧和两侧对称分布3种工况进行数值模拟,对比数值模拟和实验结果,得出以下结论:(1)在水平隧道中,排烟口对称分布于火源两侧时,烟气层大致呈对称分布,排烟效率最高,相对于排烟口分布于火源左侧或右侧,其排烟效率能分别提高10.22%~13.58%和7.66%~16.84%;当两排烟口位于火源左侧或右侧时,烟气向排烟口所在位置相反方向蔓延距离增长,排烟效率不存在明显差异.(2)在倾斜隧道中,烟气在火源两侧呈不对称分布,向隧道高端蔓延距离较长;当排烟口仅火源左侧(低端)布置时排烟效率最低,而对称分布于火源两侧时的排烟效率有所提高,较排烟口仅左侧分布提高了33.9%~39.6%;排烟口仅分布于火源右侧(高端)时的排烟效率最高,与排烟口仅分布于火源左侧时相比,排烟效率提高了40.5%~51.6%.(3)倾斜隧道中排烟口位置对排烟效率的影响较水平隧道更为显著,且随着排烟量的增加,该影响程度逐渐减小.