地铁隧道火灾事故通风方式数值模拟

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1、第29卷第2期辽宁工程技术大学学报（自然科学版）2010年4月Vol.29No.2JournalofLiaoningTechnicalUniversity（NaturalScience）Apr.2010文章编号：1008-0562(2010)02-0177-05地铁隧道火灾事故通风方式数值模拟王洪德，林琳，赵轶（大连交通大学土木与安全工程学院，辽宁大连116028）摘要：为了有效解决地铁隧道火灾时期烟气流动及其毒性分布对人员疏散的影响问题，以天津地铁区间隧道为研究对象，针对火灾列车停留在隧道中部的火灾工况，利用FLUENT软件，采用简化的PDF燃烧模型、浮力修正的k-ε湍流模型和P-1辐射模

2、型，对不同事故通风方式下隧道内烟气进行数值模拟，并根据烟气的“边界层吸附效应”原理，论证模拟效果。结果表明：不同通风方式对隧道烟气蔓延范围、温度及毒性分布的影响较大；10MW火灾规模时，地铁隧道采用开放式推迟加压的通风方式能够在有效引导烟气流动的同时，为人员提供更充裕的疏散时间。该研究成果对地铁隧道火灾时期通风排烟的有效组织和人员安全疏散具有一定参考价值和指导意义。关键词：地铁隧道；通风排烟；人员疏散；FLUENT；数值模拟中图分类号：U231.96；X913.4文献标识码：ANumericalsimulationonventilationmodesinsubwaytunnelfireWAN

3、GHongde，LINLin，ZHAOYi（SchoolofCivilandSafetyEngineering,DalianJiaotongUniversity,Dalian116028,China）Abstract：Thepurposeofthispaperistoeffectivelysolvetheproblemsconcerningthesmokeventilationandtoxicitydistribution,whichwouldinfluencethepassengers’safeevacuation,duringthefireinsubwaytunnel.Theresear

4、chobjectisthesubwaytunnelinTianjinMetro.Accordingtohypothesisconditionintheemergencywhentheburnedsubwaytrainstopsinthemiddleofthetunnel,basedonthesimplePDFcombustionmodel,andthek-eturbulentmodelandtheP-1radiationmodel,thesimulationmodelsofthesmokeexhaustflowstatusindifferentventilationmodesaresetup

5、withFLUENTsoftware.Accordingtothetheoryof“BoundaryLayerAttachment”,thesimulationmodelsareprovedtobereliable.Thepaperrevealsthatdifferentmodesofventilationinfluencethespreadingscope,temperatureandtoxicityofsmokeintheevacuationchannelsgreatly.In10MWsubwaytunnelfire,theventilationbythepostponedcompres

6、sioncouldbeused,whichcannotonlyefficientlyleadthesmokespreadbutalsoprovidemoretimeinthesafeevacuation.Thesimulationresultsprovideimportantreferenceforthechoiceoftheefficientventilationmodesandforhumansafeevacuationduringsubwaytunnelfire.Keywords：subwaytunnel；ventilationandsmokeexhaust；humanevacuati

7、on；FLUENT；numericalsimulation0引言型，且没有综合考虑烟气的整体毒性。鉴于烟气毒性在火灾事故中的重要性，应用基于场模型的地铁隧道火灾烟气控制和人员安全疏散是地FLUENT软件[6]，考虑火源燃烧作用，针对中部着铁火灾事故防控的难点。目前对于区间隧道通常采火列车停留在隧道中部的火灾场景，对不同事故通用“推-拉”式通风方式：隧道两端风机同时启动，靠风方式下火灾烟气进行数值模拟，通过比较