地鐵區(qū)間隧道縱向射流通風系統(tǒng)特性的研究.pdf

1、隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，地鐵作為一種有效緩解城市交通緊張的現(xiàn)代化軌道交通工具，近年來得到了極其迅速的發(fā)展。隨之而來的地鐵火災事故危害也越來越受到人們的重視。加強地鐵系統(tǒng)火災安全工程的研究，迅速而有效地控制煙氣擴散，確保地鐵安全運營是城市公共安全的一個重要組成部分。 該文綜述了隧道煙氣流動與煙氣控制的研究現(xiàn)狀，以及國內(nèi)外隧道排煙通風系統(tǒng)的發(fā)展狀況，根據(jù)在國內(nèi)首次應用的雙圓盾構地鐵區(qū)間隧道的特殊要求，提出利用噴嘴射流的縱向通風控

2、制隧道內(nèi)煙氣的課題，并采用理論分析、模型試驗和數(shù)值模擬的方法，對地鐵隧道縱向通風系統(tǒng)的射流的運動特征以及隧道內(nèi)氣流變化規(guī)律進行了多角度的研究。 該文主要包括以下幾個方面內(nèi)容： 首先，利用流體力學和空氣動力學理論，在引入必要的假定后，推導噴嘴射流隧道通風的基本公式，得到了流速比、風量效率、理論增壓效率等數(shù)學表達式，分析了噴嘴射流入射角、面積比、隧道長度及沿程摩擦阻力等因素對射流通風系統(tǒng)性能的影響，確定了最佳通風效果下的噴嘴

3、射流通風系統(tǒng)的參數(shù)設置，為實際工程設計應用提供了理論依據(jù)。 其次，建立了噴嘴射流隧道通風的數(shù)學物理模型，利用數(shù)值模擬方法分析了噴嘴射流的運動特征及隧道內(nèi)速度場、壓力場分布，分析了射流的能量損失，對理論分析的數(shù)學表達式進行了補充修正。探討了噴嘴入口條件以及噴嘴型式對射流流場的動態(tài)特性參數(shù)的影響，通過比較出口斷面時均流速及其湍流強度分布，指出橢圓噴嘴的射流通風效果最好，為隧道通風系統(tǒng)的設計提供了指導。 再者，運用量綱分析和相

4、似性原理分析了噴嘴射流隧道通風的相似準則，搭建了模型試驗臺，開展了噴嘴射流隧道通風的相似模型試驗，得到了噴嘴的風量效率、阻力系數(shù)以及隧道內(nèi)的氣流分布規(guī)律。 該文首次以噴嘴射流的隧道通風系統(tǒng)為研究對象，對這類有限空間內(nèi)射流問題進行了探討，采用理論分析、模型試驗和計算機數(shù)值模擬方法從不同角度完善了對射流通風系統(tǒng)特性的認識，得到了射流運動特征及隧道內(nèi)氣流分布規(guī)律。其成果可以有效解決采用雙圓盾構新技術的地鐵隧道火災防煙難題，也可以推廣到