隧道火灾烟气运动的数值模拟
公路隧道火灾烟气流动的数值模拟
公路隧道火灾烟气流动的数值模拟
雷兵
【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2008(036)002
【摘要】为满足公路隧道火灾安全体系研究方面的需要,以成都天府隧道为对象,建立了隧道火灾烟气流动的数学模型和物理模型.采用CFD方法,利用Phoenics 3.6.1软件对该工程实例在纵向通风控制条件下的火灾烟流进行了数值模拟,给出了不同纵向通风速度下火灾烟气的浓度场、温度场等的分布规律,讨论了烟气的发展情况,得到了不同区段火和烟气对人构成威胁的情况,并对隧道火灾的控制、救援和人员疏散提出了一些建议.
【总页数】6页(P64-69)
【作者】雷兵
【作者单位】西南交通大学机械工程学院,四川,成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】X928.7
【相关文献】
1.某公路隧道火灾烟气流动和人员疏散模拟分析 [J], 王松;王子云;梁园;王军
2.长大高速公路隧道火灾烟气流动特性研究 [J], 韩冬卿
3.风门对矿井火灾烟气流动特性影响的数值模拟研究 [J], 鹿广利;田梦雅;周浩
4.高速列车火灾烟气流动与控制的数值模拟 [J], 刘新蕾;周子涵
5.高速列车火灾烟气流动与控制的数值模拟 [J], 刘新蕾;周子涵
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地铁区间隧道火灾烟气流动控制的数值模拟及分析
２０ ０ ８年 １ ０月
广州 大学学 报 （ 自然科 学 版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｕｎｚｏ ｎ ｅｓｙ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ｏｒａ ｏ Ｇ ａ ｇｈｕＵ ｉ ｒ ｔ（ ａ ａ Ｓｉ ｃ ｄ ｉ ｖ ｉ ｕ ｅ ｔｎ
Ｖｏ ＿ Ｎｏ ５ ｌ７ ．
隧道发生轰塌．因此 ， 作如下假设 ：
（ ）将燃烧 的火焰处 理 为一个 热源 ； １ （ ）不考 虑火 灾燃 烧 过程 中 的化学 反 应 和烟 ２
气成 分 的变化 ；
断列车被迫停靠的位置 、 火灾发生在车体的部位 ； 其次 ， 根据列车的位 置和火灾 的部位采取相应 的
通 风方式 和人 员疏 散 方 案 ； 后 ， 最 采用 Ｐ ｏｎｃ ｈｅｉ ｓ模
０ ｔ ２０ ｅ． ０８
文章 编 号 ：６ １ ２ ９ ０ ）５０ ６ －５ １７ ２ ０ ８ ０ —０ ６０ ４ Ｉ ２
地 铁 区 问隧 道 火 灾 烟 气 流 动 控制 的数值模拟及分析
周孝 清 ，赵 成 军 ， 相 相。 一 赵
（． １广州 大学 建 筑节能研究中心 ， 广东 广州 ５ ００ ； ．广州市地下铁道总公 司总工程师室 ， １０ ６ ２ ５ ０４ ） １４ ０ 广东 广州 ５ ０ ３ ； ．广州市建筑科 学研究院 ， １０ ０ ３ 广东 广州 摘
要 ：以广 州地铁 某矩 形截 面的 区间隧道为研 究对 象， 假设 当一列 车在 隧道 内发生 火灾时， 根据 列车停 泊的
位置和火 灾的部位 ， 立即启动列车后 方车站的隧道风机 向隧道 内送 风 ， 启动前 方车站 的隧道风机 排风 ， 隧道 在
内形成一股与行车方向相 同的 气流 ， 带走火灾烟气至前方车站的活塞风井 而排至 室外．采用 Ｐ Ｅ ＩＳ３ ５软 ＨＯ ＮＣ ． 件 模拟在此通风模式下 ， 灾发 生 ６ 、８ 和 ３ ０Ｓ 火 ０Ｓ１０ｓ ６ 时隧道 内烟气的温度和浓度的分布状况．模拟结果表明 ：
城市Ⅴ形坡隧道火灾最高温度数值模拟
æ * 23 ö
∆T max
çQ ÷
= k s ∙γ çç 1 ÷÷
Ta
ç 3÷
è Fr ø
k s = 1 - 0.065α
ε
（4）
式中：k s 是坡度修正系数；α 是隧道斜率。
然而 ，Yi 等只考虑了单坡隧道火灾 ，未对双坡耦合隧
道火灾进行研究。姜学鹏等基于以上研究结果，
对 V 形坡
进行 FDS 模拟 ，对现有最高温度预测模型进行了修正。
114
117
120
123
126
129
126
129Leabharlann X/m（a）5%-5%隧道
15%-15%
5%-5%
26~50
7.5
10%-10%
12%-12%
12
0、
0.1、
0.2、
0.3、
0.4、
0.5、
0.67、
0.83、
0.93
Z/m
7%-7%
9
114
117
（b）7%-7%隧道
5%-5%
10%-10%
10
12%-12%
（8）
300 s 的平均值进行讨论，
代表准稳态的平均值。
ρ T L l
火源位于隧道中心线上。设置火源与变坡点距离为
ρ T L θ
通过量纲分析求解得到以下 6 个无量纲项，
见式（9）。
ìπ1 = ∆T max T 0
ïï
2 3 α2
ïïπ2 = Q（ρ 0 H v t）
ïïπ = T c v2
t
3
0 p
修改时间：2021 年 05 月 11 日 9:25:21
长隧道火灾烟气运动三维数值模拟
警＋ ｐ ）一 （ 一 ＋ ｕ 一
ｃ ＋ ｐ， 忌 ） 砉ｃ 一 ， ｕ 番（瑟一 ｉ ｈ ＋
｜ ＋ Ｓ ０ ＱＲ ｈ （） ３
非 平衡 态 的 动 力 过 程 ， 含 多 种 形 式 的 传 热 传 质 、 杂 化 包 复 学 反应 、 流 流 动 和 相 变 等 物 理 、 学 作 用 ， 本 质 是 在 湍 化 其 时 间 和 空 间 上 失 去 控 制 的 燃烧 现 象 。实 际 燃 烧 均 为 湍 流
（） Ｐ ） １＋ 一 ０ 砉（ 丢（
０ ．
） ＋
（） ５
据 快 速反 应 假设 ， ＿求 出 各 反 应 组 分 的 化 学 状 态 参 数 由 厂 的 瞬 时值 ， 通 过 Ｐ（ ） 到 其 平 均 值 ； 后 求 解 滞 止 焓 ， 再 ＿得 厂 最 得 到 温度 场 分 布 。
度 等 ） 间 存 在 唯 一 的 函 数 关 系 。因 此 ， 立 混 合 分 数 的 之 建 输 运方 程 并 假 定 其 脉 动 的 概 率 密 度 函数 ， 而 通 过 概 率 从 积 分 就 可 以完 全 确 定 湍 流 燃 烧 过 程 中所 有 标 量 的 时 平 均
特 性 。湍 流燃 烧 模 型 的 基本 控 制 方程 如 下 ：
为 包 含 化 学 反 应 放 （ ） 的体 积 热 源 ， 忌 ／ 吸 热 ／ 一ｐ ｅ为 湍 ｚ
流 粘 性 系 数 ； 型 系 数 、， 、 、 分 别 为 Ｏ ０ 、 模 、 ． ９ ０ ８ 、． 、． 、． ９ｋ ￡ 别 为 湍 动 能 和 湍 动 能 耗 散 率 ， ． ５ ０ ７ ２ ８ １ ７ ；、 分 通 过 带 浮 力 修 正 的 ｋ 模 型 求 解 ； 为 辐 射 热 流 ， 过 —ｓ Ｑ 通
空气幕对隧道火灾烟气蔓延影响数值模拟
建筑防火设计 空气幕对隧道火灾烟气蔓延影响数值模拟梅秀娟１，张泽江１，韦 涛２，３（１．公安部四川消防研究所，四川成都６１００３６；２．广西广科消防技术服务有限公司，广西南宁５３００００；３．西南交通大学，四川成都６１００３１） 摘 要：设置火源功率为２０ＭＷ的公交车起火的火灾场景，利用ＦＤＳ模拟的方法对比分析有、无空气幕时隧道内火灾烟气蔓延情况，包括烟气浓度、温度、能见度和流速等参数的变化，研究空气幕对隧道火灾烟气蔓延特性的影响。
结果表明，火源两侧设有出口射流方向朝下、射流速度为１５ｍ／ｓ的空气幕时，火灾烟气可较好地受控于这两个空气幕形成的区域内。
关键词：空气幕；隧道火灾；射流方向；射流速度；ＦＤＳ；烟气蔓延；数值模拟中图分类号：Ｘ９１３．４，ＴＵ８３４．２，Ｕ４５９．２ 文献标志码：Ａ文章编号：１００９－００２９（２０１７）０１－００４４－０４隧道由于结构的特殊性，发生火灾极易造成人员伤亡及隧道结构破坏，因此对隧道火灾烟气蔓延特性进行研究具有现实意义。
笔者提出在隧道内设置空气幕，以阻止火灾时烟气在隧道中蔓延，并采用数值模拟方法对方案的有效性进行验证。
１ 隧道物理模型为了便于数值模拟及节省计算资源，建立简化的隧道物理模型，模型尺寸长２４０ｍ、宽１０ｍ、断面高３．５ｍ，物理模型包含隧道行车地面至排烟道隔板部分，隧道两端设为隧道开口。
隧道顶部设有排烟口，顶部排烟口间距为６０ｍ，排烟口长４ｍ（横向）、宽１．５ｍ（纵向）。
火源两侧距火源６０ｍ处均设有空气幕，空气幕长１０ｍ、宽０．１ｍ。
２ 隧道火灾场景设计假设隧道火灾为公交车起火引起，火源功率为２０ＭＷ，快速ｔ２火，火源面位于隧道正中央处。
为了考察空气幕对隧道火灾烟气蔓延的影响，考虑两种火灾情况，一种是无空气幕的情况下隧道内火灾烟气蔓延情况，一种是有空气幕的情况下隧道内火灾烟气蔓延情况。
因此，设计火灾场景Ａ和火灾场景Ｂ。
两种火灾场景的具体设置如下：火灾场景Ａ：假设发生火灾时，隧道顶部排烟，不启动空气幕。
中梁山隧道火灾通风排烟的数值模拟
内不 设 通 风 竖 井 ， 列 车起 火后 ， 流风 机 由起 火 列 车 向 即 射
非 起 火 列 车 方 向排 烟 。这 种 情 况 下 ， 起 火 列 车 位 于 起 非
附 近 ， 客 迅 速 从 列 车前 后 的端 门 同时 疏 散 ， 车 后 根 据 乘 下 疏 散 指示 标 志通 过 最 近 的 中 隔 墙 防 火 门 ， 散 到 另 一 侧 疏 隧 道 。这 种 情 况 发 生 的 几 率 很 小 ， 有 在 前 驶 列 车 发 生 只 火 灾 且 后 驶 列 车也 出现 故 障 时才 发 生 。
之 间 ， 洞 口 里 程 为 Ｋ２ ＋ ８ ５ 出 洞 口 里 程 为 Ｋ２ 入 ３ ０， ８＋
（） １ 当后 方 列 车 发 生 火 灾 被 迫 停 在 隧 道 内 时 ，则 前
方 列 车 迅 速 驶 出隧 道 ， 同时 待 另 一 侧 非 火 灾 隧 道 内列 车
１ ５ 隧道 全 长 ４ ３ ０ ｒ ， ３， ３ ｎ 远期 高 峰 时 上 下行 方 向 均将 同 时 有 两 列列 车运 行 。 按 照一 般 的做 法 ， 竖 井 设 置 在 某 个 长度 范 围 内 ， 将 保
由 以上 分 析 可 知 ， 道 内最 不 利 的 是 第 三 种 通 风 模 隧 式 。
２ 数 值 模 型 的 建 立 ２ １ 物 理 模 型 ．
火 点 下 游 ， 火 点 产 生 的 高 温 烟 气 将 沿 排 烟 方 向 逐 渐 蔓 起 延 至 非 起火 列 车 ， 果 非 起 火 列 车 上 的 人 员 不 能 及 时 疏 如 散 ， 到 烟气 侵 扰 ， 命 安 全 将 受 到 威 胁 。 受 生
显 示 ， 流 风 机 作 用 下 火 区上 游通 风 风 速 为 ２ ５ ｍ／ ， 有 产 生 射 ． ｓ 没 回流 ， 火 列车 人 员能 够 安 全 疏 散 。烟 流 前 锋 面 到 达 非 起 火 列 起 车 的 时 间超 过 ８ ０ Ｓ 大 于 非 起 火 列 车 人 员疏散 完 成 时 间 。 ５ ， 关键词 ： 灾； 火 地铁 区间 隧道 ； 气 蔓延 ； 值模 拟 烟 数 中图 分 类 号 ： ９ ３ ４ Ｕ４ ８ Ｘ １ ． ， ５ 文献标志码 ： Ａ
铁路盾构隧道火灾烟气控制数值模拟研究
ｎ
洋水 下盾 构 铁 路 隧 道 为 研 究 对 象 ， 采用 Ｆ Ｄ Ｓ ４ ． ０对 一 ３ ％坡 度 隧道 列车 头部 １ ５ Ｍ Ｗ 火 灾时， 烟 气在 １ 、 ２ 、 ３ ｍ ／ ｓ 和 ４ ｍ ／ ｓ 等纵 向风 速 下 的控 制 效 果 进 行 模 拟 计 算 。 对 比 分 析 不 同风 速 下 隧 道 内火 灾烟 气 的 温 度 、 能见度 、 Ｃ Ｏ 浓 度 等
Ⅳ
ｎ
Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｔ ｕ ｄｙ ｏ ｎ Ｆｉ ｒ ｅ Ｓ ｍｏ ｋｅ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎｇ
ｉ ｎ Ｒａ ｉ ｌ ｗａ ｙ Ｓ ｈｉ ｅ ｌ ｄ Ｔｕ ｎｎ ｅ ｌ
．
Ｄ
≥ ＝ ＝
ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｓ ｗａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｄ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ｂｙ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｆ ＤＳ ４． ０． ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉｒ ｅ ｈ ａ ｚ ａ ｒ ｄ ｏ ｆ １ ５ Ｍ Ｗ ａ ｔ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｈ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｔ ｕ ｎ ｎ ｅ ｌ ４ ｗｉ ｔ ｈ一 ３％ ｓ ｌ ｏ ｐ ｅ ｒ ｅ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｗｉ ｔ ｈ １． ２． ３ ｍ／ ｓ ａ ｎ ｄ ４ ｍ／ｓ ｌ ｏ ｎ ｇ ｉ ｔ ｕ ｄ ｉ ｎ ａ ｌ ｗｉ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｓ ． Ａｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｎ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ ｓ ｔ ０
ｔ ｈ ｅ ｔ ｕｎ ｎ ｅ ｌ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｄ ｉ ｉｅ ｆ ｒ ｅ ｎ ｔ ｗｉ ｎ ｄ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｓ ． Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｓ ｔ ｈ ａ ｔ ．ｔ ｈ ｅ ｆ ｉｒ ｅ ｓ ｍｏ ｋ ｅ ｆ ｌ ｏ ｗ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｅ ｆｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｖ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ３ ｍ／ｓ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｐｅ ｅ ｄ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕｌ ｔ ｓ ｃ ａ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ａ ｓ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｅ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｓ ｍｏ ｋｅ ｅ ｘ ｈ ａ ｕｓ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ Ｓ ｈｉ ｚ ｉ ｙ ａ ｎ ｇ Ｔｕ ｎ ｎ ｅ １ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ ｓ ｈ ｉ ｅ ｌ ｄ ｔ ｕｎ ｎ ｅ ｌ ；ｆ ｉ ｒ ｅ ｓ ｍｏ ｋ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ；ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
8-66932-运行旅客列车隧道火灾模型实验及数值模拟
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。
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隧 道 长 １ ０ｍ， 度 ９ ｒ ， 部 矩 形 高 ３ ０ Ｉ， 部 ５ 宽 ｌ 下 ｌ ． ５Ｉ 上 ｌ
半 圆半 径 ４ ５ｒ。模 型 中 间 的 长 方 体 为 假 定 的 火 源 ， ． ｎ 在 模 拟 中假 定 火 源为 一 尺 寸 为 ４ｍ×２Ｔ Ｉ 客 车 。隧 Ｉ Ｉ 的 Ｉ×２Ｔ
道 内火 源 处 进 行 着 复 杂 的 化 学 反 应 ， 于 笔 者 主 要 研 究 由
日， 地 利 发 生 的 火 车 隧 道 火 灾 造 成 了 １ ５人 死 亡 ， ８ 奥 ５ １ 人 受 伤 的惨 剧 。接 连 的 隧道 火 灾 已 引起 了研 究 人 员 的高 度 注 意 ， 进 行 了 一 些 试 验 和 模 拟 计 算 的 研 究 。从 火 灾 并 的 案例 和隧 道 本 身 的 结构 可 以看 出 隧道 火 灾 具 有 以下 一 些 特点 ： 源 较 难 发 现 ， 烧 状 况 复 杂 ； 气 流 动 畅 通 ， 火 燃 空 火 势蔓 延 快 ； 气难 以排 出 ， 在 隧 道 内积 累 ； 道 狭 长 ， 烟 易 通 能
图 １ 隧 道 的 物 理 模 型 图
不鲜 。如 １ ９ 年 ６ １ ９３ 月 ２日发 生 在 我 国 的 西 延 线 蔺 家 川
隧道 火 灾 ， 造成 ８人 死 亡 、 ０人 受 伤 、 接 经 济 损 失 ５ １ １ 直 ６
万 元 、 断 运 行 约 ５ ９ ｈ的 重 大 损 失 ； ０ ０年 １ 中 ７ ２０ １月 １ １
消： 防理论 研究
隧道 火 灾 烟 气 运 动 的数 值 模 拟
韩学 斌 陈 东梁 ， 。 刘 娅。 。张东胜 （ ． 京化 工 大学 机 电工程 学院 ， １北 北京 １ ０ ２ ； ０ ０ ９ ２ 中国科 学技 术 大 学 火 灾科 学 国家重点 实验 室 ， ． 安徽 合 肥 ２ ０ ２ ； ３ ０ ６
（＋ （ 一 『＆ ａ＋ｌ 十 矗 ） （ ， ｃ ） 去 ￣－ ￡ ｅ （ １ ｌ
２
Ｃａ ） Ｃ２ Ｇ 一 Ｐ
＋Ｓ
（） ２
１ ２ 物 理 模 型 及 初 始 条 件 ． 隧道 物 理 模 型 如 图 １所示
文 章编 号 ： ０ ９ ０ ９ ２ １ ） ４ ０ ７ —０ １ ０ —０ ２ （ ０ １ ０ — ２ ７ ３
准 肛ｅ传 递 方 程 得 到 ， 式 （ ） 隧 道 内的 烟 气 分 布 情 况 。结 果 表 明 ： 分 随
着入 口风 速 的增 大 ， 隧道 内整 体 的 烟 气 浓 度 会 逐 渐 降 低 。入 口 风速 过 大 ， 强 了 气 流 的 湍流 程 度 ， 烟 气层 较 早 降 至 路 面 ， 加 使 隧 道 断 面提 前 充满 烟 气 ， 火 源 附 近 近 地 面 处 的 烟 气 浓 度 过 高 。 使
隧 道 内烟 气 的 流 动 规 律 ， 火 灾 数 值 模 拟 中 不 考 虑 火 源 在
具 体 的 燃 烧 过程 ， 故不 采 用 火 灾 燃 烧 模 型 ， 用 体 积 热 源 采 法 ， 将火 源设 计 为一 个 有 限大 小 的 固定 热 源 ， 源 相 当 即 火
于 一个 中 型 火 源 ， 型 火 灾 功 率 为 ２ 中 Ｏ Ｍｗ ， 源 体 积 为 火
条件也千差 万别 ， 以产生 的火灾 烟 气组 成 相 当复 杂。 所
扑救 隧道 火 灾 一个 主要 难 题 ， 因此 ， 究 隧道 火 灾 烟 气 运 研
３ 河 南省 驻 马 店 供 电 公 司 ， 南 驻 马 店 ４ ３ ０ ） ． 河 ６ ０ ０
摘
要 ： 不 同入 口风 速 和 隧 道 高 宽 比情 况 下 隧 道 内的 烟 对
求 解 有 限差 分 方 程 。对 于 隧 道 内 的 湍 流 流 动 ， 者 采 用 笔
标 准 肛ｅ模 型 进 行 描 述 ，湍 流 动 能 五和 扩 散速 率 ｅ可 由标
１ ， 立 方 米 体 积 内功 率 为 １ ２ ６ｍ。 每 ． ５ Ｍｗ 。 隧 道 内 发 生
见度低 ， 人员 疏 散 困 难 ； 灾 扑 救 困 难 ， 般 采 用 封 洞 窒 火 一
息法 ； 火灾 造 成 的损 失 大 。综上 所 述 ， 量 烟气 的 存 在 是 大
火 灾 时参 与 燃 烧 的 物 质 成 分 比 较 复 杂 ， 且 发 生 火 灾 的 而
２ ２ ｍ ｓ 右 。横 截 面 积相 同 的情 况 下 ， 道 高宽 比 越 小 ， 气 ． ／ 左 隧 烟
上升 高度 越 高， 隧道 下部 烟 气 量越 少 ， 于救 援 和 人 员疏散 。 利 关键词 ： 隧道 火 灾 ；烟 气 运动 ；入 口风 速 ；数 值 模 拟 中图 分 类 号 ： １ ． 。ＴＫ１ １ Ｘ９ ３ ４ ２ 文献标志码 ： Ａ
随着 我 国交 通 运 输 事 业 的 发 展 ， 道 建 设 获 得 快 速 隧
增 长 ， 种 观 光 和 海 底 交 通 隧 道 也 越 来 越 多 。隧 道 为 交 各
通 和旅 游 带 来 了方 便 ， 由 于 隧道 内部 狭 窄 ， 之 其 两 侧 但 加
封 闭 的独 特 结 构 ， 车辆 及 车 上 人 员 疏 散 困难 ， 旦 发 生 火 一 灾 ， 及 范 围往 往 很 大 ， 造 成 的 经 济 、 员 生 命 损 失 也 涉 所 人 就 十分 惨 重 ， ３ 近 Ｏ年 来 ， 界 各 地 发 生 的 隧 道 火 灾 屡 见 世
ｃ 熹 一 （ ） ＋ ＋ 一 ｃ 刍『 考］ Ｋ 汁 “ 一 “ Ｇ Ｇ
ｐ— ｙ ｅ Ｍ＋ Ｓ （） １
当入 口风 速 较 小 时 ， 源上 部 的 部 分 烟 气 会 逆 着 风 向 流 动 ， 火 产
生 回 流现 象 ， 所研 究 工 况 下烟 气 不发 生 回 流 的 临 界 入 口风 速 为