细水雾灭火系统作用下特大断面公路隧道火灾特性数值模拟研究

张 可，姚 斌

(中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室，合肥，230026)

0 引言

公路隧道具有能够克服自然条件限制、缩短里程、缓解行车压力的特点，在我国获得了飞速发展。目前我国公路隧道的数量和里程已位居全球第一[1]。

公路隧道在带来方便的同时也隐藏着巨大的火灾隐患。首先，隧道火源位置、火灾载荷与通行车辆的车型、车载物品密切相关，具有不确定性。其次，隧道作为狭长封闭空间，发生火灾时烟气不易排出，有害气体的积聚严重威胁人员生命安全。此外，隧道内发生火灾时极易造成交通拥堵，高温烟气通过热辐射将热量传递给相邻可燃物，可能将周围车辆引燃，增加扑救难度[2]。

细水雾灭火系统具有节水、冷却效果好、不易导致燃料流淌的特点，众多学者开展了隧道火灾中利用细水雾灭火的研究。路世昌等[3]通过开展实体实验研究对比了不同灭火系统在隧道中的作用效果，结果表明细水雾灭火系统启动约4.5 min后火源被扑灭，灭火效果较好。陈新文等[4]通过开展全尺寸隧道火灾实验，选择了2种火源位置及3种火源功率，实验验证了在自然通风条件下，细水雾灭火系统开启后可以显著降低隧道温度，同时能够有效控制隧道内的CO浓度。Luo等[5]通过实体实验研究了隧道中细水雾灭火系统的喷头高度对火灾控制的影响，结果显示当喷头高度为1.5 m时，细水雾集中于火源附近，灭火效果最佳，但喷头高度为4.5 m时对隧道顶部的冷却效果更好。……