高速鐵路隧道列車(chē)火災(zāi)煙氣蔓延規(guī)律及控制特性研究.pdf

1、中圖分類(lèi)號(hào)UDCU4581624博士學(xué)位論文學(xué)校代碼lQ墨三3密級(jí)盟高速鐵路隧道列車(chē)火災(zāi)煙氣蔓延規(guī)律及控制特性研究StudyonspreadlawsandcontrolcharacteristicsoftrainfiresmokeinhighspeedrailwaytunneltrresmoKeinIieetlrailwaytunnel作者姓名：學(xué)科專(zhuān)業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：倪天曉土木工程消防工程土木工程學(xué)院徐志勝教授論

2、文答辯日期絲!至：!蘭：望答辯委員會(huì)主席中南大學(xué)二。一三年十二月高速鐵路隧道列車(chē)火災(zāi)煙氣蔓延規(guī)律及控制特性研究摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，高速鐵路建造技術(shù)逐漸進(jìn)入實(shí)用階段。高速鐵路旅客列車(chē)防火安全是亟需解決的問(wèn)題，特別是列車(chē)運(yùn)行于沿線(xiàn)隧道時(shí)的防火安全更是有待深入研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。針對(duì)高速鐵路隧道列車(chē)火災(zāi)發(fā)展規(guī)律、煙氣蔓延特性及控制策略研究不足的現(xiàn)狀，綜合運(yùn)用理論分析、數(shù)值模擬及模型試驗(yàn)的方法，研究高速鐵路隧道列車(chē)火災(zāi)時(shí)車(chē)廂內(nèi)、隧

3、道內(nèi)及救援站內(nèi)煙氣蔓延規(guī)律及控制特性，完成的研究工作以及獲得的主要成果如下：(1)分析了車(chē)廂內(nèi)部火災(zāi)時(shí)高溫作用下車(chē)窗破裂機(jī)理、臨界條件及判據(jù)，并對(duì)車(chē)窗破裂進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，獲得了車(chē)窗破裂的數(shù)量與破裂時(shí)間及其對(duì)車(chē)廂內(nèi)溫度場(chǎng)分布的影響。(2)將燕尾突變理論引入高速鐵路旅客列車(chē)車(chē)廂內(nèi)火災(zāi)轟燃現(xiàn)象的分析研究中，建立了列車(chē)車(chē)廂燕尾突變預(yù)測(cè)模型，計(jì)算分析了轟燃發(fā)生的臨界條件。(3)建立了1：9的縮尺寸高速鐵路隧道試驗(yàn)?zāi)Ｐ图?：16的縮尺寸特長(zhǎng)鐵路

4、隧道救援站試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，分別系統(tǒng)研究了高速鐵路隧道火災(zāi)煙氣蔓延及控制的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)、救援站分散防煙模式防排煙機(jī)理與煙氣控制技術(shù)。(4)通過(guò)模型試驗(yàn)得到的隧道拱頂最高溫度試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)HKurioka隧道拱頂最高溫度理論預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了坡度修正，獲得了隧道拱項(xiàng)最高溫度理論預(yù)測(cè)模型的坡度修正公式。(5)對(duì)不同坡度隧道火災(zāi)下的臨界通風(fēng)風(fēng)速進(jìn)行了模型試驗(yàn)研究，通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)臨界通風(fēng)風(fēng)速理論預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了坡度修正，得出能適合不同坡度情況的臨界通風(fēng)風(fēng)速理論預(yù)

5、測(cè)模型。(6)通過(guò)鐵路隧道救援站縮尺寸防排煙模型試驗(yàn)研究，獲得了分散防煙模式下救援站抑制火災(zāi)煙氣從事故隧道蔓延進(jìn)入橫通道的臨界風(fēng)速范圍設(shè)計(jì)參數(shù)，以及事故隧道縱向排煙風(fēng)速限制值設(shè)計(jì)參數(shù)，為救援站分散防煙模式下防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。通過(guò)對(duì)高速鐵路旅客列車(chē)火災(zāi)在車(chē)廂內(nèi)、隧道內(nèi)及救援站內(nèi)的發(fā)展蔓延及控制進(jìn)行研究，獲得了火災(zāi)煙氣蔓延規(guī)律及防火、防排煙系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)，有望為列車(chē)、隧道及救援站的防火防災(zāi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供參考。關(guān)鍵詞：高速鐵路；列車(chē)