诱导通风在隧道防排烟中的应用与数值模拟

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诱导通风是隧道中常见的排烟方式,具有无需风道、能充分利用活塞风、安装简单、维修方便等优点。随着射流风机技术和监控技术的发展,射流风机在隧道烟气控制的应用越来越多。为了对诱导通风系统的排烟性能进行优化,本文研究了隧道烟气逆流层、临界风速、射流风机布置和烟气控制方案对烟气的影响规律,根据隧道内的排烟效果,选择最佳的风机布置方式和烟气控制方案。具体的研究工作如下:(1)本文介绍了隧道火灾的危害性,分析了隧道通风系统的重要性。对于隧道采用诱导通风的系统进行分析,探讨了在隧道中采用诱导风机进行排烟的可能性。通过对隧道火灾的研究方法的对比分析,本文将采用数值模拟的方法进行研究。(2)参考前人烟气回流的小尺寸实验数据和参与了对北京两条隧道的现场测试,得到了宝贵的数据,自己通过FDS软件对实验隧道进行了数值模拟,并把模拟的结果与实验的数据进行了对比,确定了建模方法和边界条件的设置,验证了FDS软件的准确度,为进一步开展数值模拟的研究提供了保证。(3)选择双车道隧道,根据隧道的实际尺寸建立数值模型,选择合适的边界条件,对隧道发生20MW火灾时烟气的运动进行了模拟,得出了隧道烟气逆流的临界风速。经过风机选型后,针对不同的射流风机布置,分别模拟了其排烟效果,进行了对比分析。并且对射流风机分散式布置与集中式布置的防排烟效果进行了对比。(4)选择云南省某双洞隧道,利用FDS软件对带有联络通道的双洞隧道的烟气控制方案进行了模拟分析。分析了联络通道内防火卷帘和射流风机的启动模式对隧道内烟气分布的影响,得到比较好的启动模式,为隧道烟气控制方案的选择提供有益的参考。
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