科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
隧道内地铁列车火灾发生时，列车通常处于运行状态，列车运动引起的活塞风会对隧道火灾烟气蔓延产生加速效应。与直线隧道相比，曲线隧道内活塞风分布规律发生改变，从而导致列车运动火灾烟气蔓延规律更加复杂。本研究采用三维非定常Navier-Stokes方程和RNG k-ε湍流模型，基于滑移网格技术模拟地铁列车与隧道的相对运动，构建曲线隧道地铁火灾数值模拟方法，并通过隧道火灾动模型试验验证了数值计算方法的可靠性。基于已被验证的数值模拟方法，研究了曲线隧道半径对地铁列车运动火灾烟气蔓延特性的影响。研究结果表明：曲线隧道内活塞风对火灾烟气纵向蔓延起主导作用。在列车停车时刻，随隧道曲线半径的增大，顶棚烟气流速峰值逐渐增大，而温度和二氧化碳浓度峰值呈减小趋势。列车停止后，活塞风速逐渐减弱，烟气开始发生逆流现象。随隧道曲线半径的增大，隧道壁面对气流纵向运动的阻塞作用减小，但活塞风风速衰减速率随隧道曲线半径的增大逐渐增大，导致隧道内烟气逆流时刻随着曲线隧道半径的增大先延迟后提前。相比直线隧道，曲线半径为700 m的隧道逆流时刻延迟21 s。当隧道内烟气发生逆流后(t=250 s)，随着隧道半径增大，隧道顶棚温度峰值呈先下降后上升的趋势。相比直线隧道，半径为300 m的曲线隧道内火源上游高浓度二氧化碳(C≥0.03)范围减少了34.24%，下游增大了11.42%。
- 单位
