纵向风作用下隧道断面尺寸对火灾烟气分层的影响

郭宇豪 袁中原 袁艳平

纵向风作用下隧道断面尺寸对火灾烟气分层的影响

郭宇豪 袁中原 袁艳平

（西南交通大学机械工程学院 成都 610031）

隧道火灾中较大的纵向风速会破坏火源下游烟气分层，对下游人员逃生不利。然而，维持下游烟气分层的合理风速未知；隧道断面尺寸对烟气分层影响也尚不清楚。利用FDS，对纵向风作用下5个不同断面尺寸隧道内烟气分层规律进行研究。结果发现：Newman无量纲温度比模型适用于宽高比在0.5至3范围内的隧道；维持下游烟气分层的最大风速随隧道宽度增大而增大，而与高度无明显关系；烟气分层与Froude数的关系与隧道断面尺寸相关，造成Hyman模型与FOA-SP模型试验结果无法吻合的原因可能是隧道宽高比的不同；烟气层高度与隧道断面尺寸相关，当风速较大时，宽度的增加会使烟气层出现剧烈波动。

烟气分层；隧道断面尺寸；纵向通风；隧道火灾

0 引言

隧道火灾纵向通风中，火源下游人员一直处于较不利地位。下游烟气分层与纵向风速关系密切，当风速较小时，下游烟气可以维持较好的分层结构[1]。而当风速增大，下游烟气分层结构将受到影响。目前，以临界风速为标准的通风模式可以有效阻止烟气向上游蔓延。然而，较大的风速可能会破坏火源下游烟气分层[2]，不利于下游人员逃生。因此，探究合理的纵向风速以控制下游烟气分层对人员逃生至关重要。

层不明显。Newman将烟气分层明显区域称为Region I，将分层不明显区域称为Region II。……