城市公路隧道近火源区质量卷吸速率研究

作者：张轩轩; 牛国庆; 李垣志公路隧道数值模拟量纲分析质量卷吸速率

摘要：质量卷吸速率是火灾烟气防控时不可忽视的关键因素.以全尺寸的城市公路隧道为研究对象,采用量纲分析和数值模拟的方法,探究了火源功率、有效顶棚高度、火源横向位置、隧道宽度对烟气质量卷吸速率的影响.通过对前人所提出的卷吸模型适用性分析和20组模拟工况下卷吸速率变化规律的研究,结果表明:对于具有不同卷吸机理的大、小火源功率的隧道火灾,前人提出的Ⅱ、Ⅲ阶段的卷吸模型具有一定局限性;采用集气罩法测定了火源近场区质量卷吸速率,并用离散化方法对阶段Ⅱ、Ⅲ截面质量流率进行计算,提高了结果的准确性;基于量纲分析的方法构建了火源功率、隧道宽度、火源位置、有效顶棚高度等重要因素间的无量纲烟气卷吸模型,结合数值模拟并对数据拟合得到了Ⅱ、Ⅲ阶段烟气质量卷吸速率的定量关系式.

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