城市地下交通联系隧道火灾通风网络模拟

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1、城市地下交通联系隧道火灾通风网络模拟重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：孙宁指导教师：肖益民教授专业：供热、供燃气、通风及空调工程学科门类：工学重庆大学城市建设与环境工程学院二O一五年五月StudyonVentilationNetworksimulationofUrbanTrafficLinkTunnelunderfireAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’s

2、DegreeofEngineeringBySunNingSupervisedbyProf.XiaoYiminSpecialty:Heating,Gassing,VentilatingandAir-conditioningEngineeringFacultyofUrbanConstructionandEnvironmentalEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要随着我国城市化的迅速发展，交通堵塞的问题变得日益严重，地

3、面上的交通道路已经不能满足机动车辆迅速增长的需要，我国在现有的国家资源基础上全面考虑环境、经济效益和投资成本的综合影响，在许多城市中开拓地下空间系统，比如在地下修建地铁、公路隧道、快速通道等交通网络系统，其中包括一种新型的地下交通网络系统——城市地下交通联系隧道。城市地下交通联系隧道由主环路和坡度较大的出入口隧道组成。城市地下交通联系隧道主环路通常与多个地下车库相连接，出入口隧道与地上主干道相连接，缓解车辆高峰地段的堵塞问题。城市地下交通联系隧道复杂的结构使其拥有更复杂的火灾通风系统。城市地下交通联

4、系隧道火灾通风时各通道的风流实际流动方向的确定，各通道实际风量值、温度值以及压力值的求解，风机设备的匹配方案的确定等都是城市地下交通联系隧道火灾通风过程中需要解决的问题。为解决上述问题，以图论理论为基础将城市地下交通联系隧道简化为网络图的形式，建立城市地下交通联系隧道火灾通风网络模拟数学模型，在此基础上编写火灾通风网络程序进行模拟计算，是定量描述城市地下交通联系隧道火灾通风网络系统的一个新方法。本文研究的具体内容包括：（1）建立城市地下交通联系隧道火灾通风网络数学模型，包括通风动力模型、温度模型、热

5、源模型、围护结构传热模型等。（2）采用CFD与网络模拟相结合的方法，计算城市地下交通联系隧道复杂结构的局部阻力系数，并将计算的阻力系数作为网络模拟解算程序的输入参数。（3）利用matlab将城市地下交通联系隧道火灾通风网络模拟数学模型编制为计算程序，在城市地下交通联系隧道火灾工况下采用不同的通风方案时，包括射流风机纵向通风系统、竖井纵向通风系统、半横向通风系统、自然通风系统，计算各种火灾通风方案的隧道参数如风量、温度、压力等，并确定通风设备所需提供的压力或流量，优化城市地下交通联系隧道火灾通风方案。

6、通过城市地下交通联系隧道火灾通风网络模拟计算，得到比较准确的隧道内流量、温度、压力等参数的分布，有助于更合理地确定隧道具体的通风排烟方案。为其他类似的实际工程隧道确定火灾通风排烟方案提供一种计算方法，进而可对火灾通风方案的安全可靠性分析提供帮助。关键词：城市地下交通联系隧道，通风网络，数学模型，排烟，模拟计算I英文摘要ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofurbanizationinourcountry,theproblemoftrafficjamsbecomesincr

7、easinglyserious.Transportationroadscannotsatisfytheneedofrapidgrowthofvehicles.Onthebasisofexistingnationalresourcesourcountryconsidersenvironmentandeconomicperformanceandcostofinvestmentanddevelopstransportationnetworksystemsinmanycitiessuchassubway,h

8、ighwaytunnelandfasttrack.Anoveltypeofundergroundtransportationnetworksystemiscalledurbantrafficlinktunnel.Urbantrafficlinktunnelconsistsofmainlooptunnelandseveralaccesstunnelswithlargeslope.MainloopofUTLTismainlyusedtoconnectunderground