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地铁隧道内列车运动火灾烟气制约数值模拟资料网

收藏本文 2024-04-02 点赞:6190 浏览:17509 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着社会经济进展和城市建设的加速以及人们出行方式的需要,地铁已经成为北京市最重要的交通工具之一,北京地铁因而得到高速进展,地铁火灾的安全不足也逐渐成为人们关注的焦点。发生地铁火灾后,现有的大部分探讨为针对着火的地铁列车停留在隧道内的相关不足探讨,而对于地铁列车发生火灾后带火在区间隧道行驶,目前的探讨还较少,同时地铁设计规范中未明确规定列车在隧道内的安全运转速度以及隧道内通风排烟系统的具体运转方式。由此,关于地铁运动火灾的探讨,对推动着火列车在隧道内运转的安全制约探讨具有重要的科学作用和现实作用。目前,对于隧道地铁火灾不足的主要探讨策略有模型实验、数值模拟全尺寸试验三种。其中数值模拟是探讨地铁火灾的一种非常重要的手段。本论文结合北京市自然科学基金重点资助项目“地铁列车在隧道内着火后继续行驶的火灾安全制约探讨”,以北京某地铁为探讨对象,采取数值模拟的探讨策略对地铁列车运动火灾特性展开探讨。本论文利用CFD软件STAR-CCM+对地铁隧道的原尺寸模型进行数值模拟。在与火灾模型实验的结果进行比较验证后,结合滑移网格策略对原尺寸地铁列车运动体火灾的多种工况进行模拟,建立了列车行驶速度与火灾烟气流动温度分布的联系,同时也初步探讨了当地铁列车发生火灾时,隧道内纵向通风对火灾的影响。结果表明:随着列车行驶速度的增大,隧道内的最高温度逐渐降低,有纵向通风时,隧道内温度也会低于相同速度时无纵向通风时的温度;列车运转速度大,火灾所产生烟气的影响范围相应增大,当有纵向通风时,烟气的影响范围也会相对增大;当列车行驶速度为50km/h时,列车上方温度处于较低水平,列车后方温度低于标准规定的最高温度。最后认为无纵向通风时,着火列车在隧道内的合理运转速度应为50km/h。关键词:地铁隧道论文运动火灾论文烟气流动论文滑移网格论文数值模拟论文

    致谢5-6

    中文摘要6-7

    ABSTRACT7-9

    目录9-12

    1 绪论12-18

    1.1 选题背景及作用12-13

    1.2 国内外探讨近况13-16

    1.2.1 全尺寸试验13

    1.2.2 模型实验13-15

    1.2.3 数值模拟15-16

    1.3 本论文的探讨内容及关键点16-17

    1.3.1 探讨内容16-17

    1.3.2 探讨关键点17

    1.4 本章小结17-18

    2 火灾及地铁火灾论述基础18-26

    2.1 火灾进展基本历程18-19

    2.2 火灾热释放速率19-20

    2.2.1 热释放速率概念19

    2.2.2 设定火灾热释放速率模型19-20

    2.3 地铁火灾特点20-22

    2.3.1 地铁列车火灾起火理由20-21

    2.3.2 地铁列车火灾荷载21-22

    2.4 地铁火灾烟气22-24

    2.4.1 烟气的组成及危害22

    2.4.2 烟气流动的主要阶段22-23

    2.4.3 地铁火灾烟气流动浅析23-24

    2.5 本章小结24-26

    3 地铁火灾数值模拟策略26-36

    3.1 湍流模型26-28

    3.2 湍流燃烧模型28-30

    3.3 基本制约方程30-31

    3.4 数学模型求解31-32

    3.5 滑移网格的实现32-33

    3.6 本章小结33-36

    4 模型实验的数值模拟验证36-44

    4.1 论述基础36-37

    4.1.1 相似性浅析36-37

    4.1.2 相对运动原理37

    4.2 火灾模型实验介绍37-38

    4.3 模型实验数值模拟38-43

    4.3.1 模型的建立38-39

    4.3.2 设定数值模拟条件39-40

    4.3.3 数值模拟结果及验证40-43

    4.4 本章小结43-44

    5 地铁列车运动火灾安全性浅析44-86

    5.1 模型建立44-45

    5.2 设定数值模拟条件45-47

    5.3 火灾规模的确定及火源设置探讨47-54

    5.3.1 火灾规模47-48

    5.3.2 火源探讨48-54

    5.4 隧道内速度场变化规律54-68

    5.4.1 隧道内活塞风特性模拟浅析54-59

    5.4.2 隧道环形空间流场浅析59-61

    5.4.3 列车附近速度时变规律61-68

    5.5 隧道内运动火灾模拟浅析68-84

    5.5.1 列车附近温度时变规律68-75

    5.5.2 隧道内温度变化规律75-80

    5.5.3 隧道烟气分布80-83

    5.5.4 列车在隧道内带火行驶安全性浅析83-84

    5.6 本章小结84-86

    6 结论86-88

    6.1 主要结论86

    6.2 工作展望86-88

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