基于网络算法的地铁长大区间隧道火灾通风模式

建立通风网络模型,通过模拟列车车头火灾下6种典型工况的通风排烟,着重分析不同位置隧道风机的开闭数量对通风排烟效果的影响。讨论了不同模式下的气流组织方向及风速特征值。分析模拟结果发现,开启起火隧道列车车头前车站风井的2台隧道风机正转排风、列车车尾后中间风井的2台隧道风机反转送风,同时开启未起火隧道侧2台隧道风机反转辅助送风,则通风效果最好。     

V形坡铁路隧道火灾模式下烟气流动分布特性研究

以宝(鸡)兰(州)客运专线渭河特长隧道为例,对"V"字线形隧道火灾模式下烟气流动特性和分布特征进行三维数值模拟研究,对含竖井区段进行计算模拟,分析火灾烟气在隧道内的流动特性和分布特征。通过对不同火源位置、不同纵向通风形式和不同横通道通风状态下火灾工况的模拟计算,分析纵向通风对火灾烟气流动、横断面烟气分布、拱顶中心和一人高处温度分布的影响,得出温度控制的可用安全疏散时间曲线。当救援通道位于火灾上风区时,为避免高温烟气回流,应保证有≥1.0 m/s的纵向通风;当救援通道位于火灾下风区时,为确保疏散人员安全,应改变纵向通风方向,使救援通道处于上风区。     

某地下单洞双线隧道通风排烟方案研究

研究目的:地铁地下单洞双线隧道具有断面积大、行车组织复杂等特点,隧道通风和排烟一直是工程设计中的重难点。本文研究了某地下单洞双线隧道正常通风、阻塞通风和火灾排烟系统方案。基于国内最不利地铁隧道通风室外空气计算温度,运用SES和CFD软件对隧道内正常、阻塞和火灾工况进行模拟分析。研究结论:(1)模拟工况条件下,正常工况下隧道内平均温度最高为38. 3℃,满足列车正常运营环境温度要求;(2)阻塞工况下列车周围空气平均温度为41. 1℃,满足列车空调工作温度要求;(3)火灾工况下,烟气被控制在列车前后100 m范围内,且主要集中在隧道顶部,疏散平台2 m高度范围内平均温度不超过60℃,满足乘客疏散要求;(4)本研究确定了单洞双线大断面隧道通风和排烟方案及效果,为轨道交通领域类似工程通风排烟设计提供参考。     

青岛地铁2号线过海隧道通风及防排烟设计初步方案

采用理论分析的方法对青岛地铁2号线过海长大隧道的各种工况进行分析,提出通风及防排烟设计的初步方案。方案中指出正常工况下以活塞风及机械风相结合的方式进行通风;对本区间阻塞、火灾工况进行分析提出事故工况下区间隧道通风合理的气流组织策略,并通过服务隧道来进行人员的疏散;同时对疏散撤离用的服务隧道进行了正压送风的研究。     

浅埋地铁区间隧道阻塞工况模拟研究

结合浅埋地铁区间隧道的特点,论述了浅埋隧道顶部开孔的自然通风方案。随后选取单洞单线隧道,采用Fluent数值模拟的方法,研究了阻塞工况下采用不同开孔尺寸时隧道内的速度及温度分布。结果表明针对浅埋地铁区间隧道,满足火灾工况下的自然通风口均可满足阻塞工况下隧道内的温度需求,通风效果良好。     

火灾工况下地铁开式通风系统侧置喷嘴的结构优化研究

主要针对火灾工况下地铁开式通风系统侧置喷嘴送风的两种不同结构形式进行研究。采用Fluent数值模拟方法,使用标准k-模型,对建立的隧道火灾工况模型进行数值计算,得出了两种喷嘴结构形式对火灾工况下隧道通风的影响。结果表明,两种侧置喷嘴结构形式均大于临界风速2.1m/s,可以满足火灾工况下的隧道通风要求,但是方案二风机所需风压偏大,经济性较差,本文推荐采用方案一的喷嘴结构形式。     

基于改进的CFK方程的隧道CO浓度限值的研究

隧道通风以控制CO、颗粒物为主。我国现行规范《公路隧道通风照明设计规范》(JTJ026.1—1999)(以下简称《规范》)给出了不同通风方式隧道在不同运营工况下CO浓度设计限值。国外对隧道内CO浓度限值的设定有着越来越低的趋势。根据纵向通风、半横向通风隧道CO分布特性,改进了用于计算在一定环境CO浓度及暴露时间下人体血液中碳氧血红蛋白浓度的Coburn-Forster-Kane方程(CFK方程),并基于此对《规范》中CO浓度设计限值进行了研究。结果表明,从生理角度出发,《规范》的设计标准可能已高于实际需要,若条件允许,可适当提高隧道CO稀释标准。此外,《规范》在阻滞工况的设计限值以及长隧道的适应性方面并不合理。     

地铁隧道通风系统火灾排烟模式的风速试验

本文结合深圳地铁龙华线的实际情况,模拟在实际运营的情况下,区间隧道同时存在3列列车在同一区间隧道内情况下,隧道通风系统能否在火灾工况下火灾模式通风;测试火灾工况下区间隧道排烟系统的排烟效果,并对区间隧道火灾排烟风速测试结果进行了分析,并提出了有关结论,文章对工程设计与管理提供参考和借鉴。     

京张高铁八达岭隧道及地下站活塞风效应研究

为分析高铁隧道及地下车站活塞风效应,采用经三维CFD数值模拟验证后的一维数值模拟计算方法,建立京张高铁八达岭隧道及半高安全门地下车站通风网络模型,计算不同工况下进出站人行通道风速,并评估通道内人员安全性。结果表明:一维数值模拟方法能准确预测咽喉区气流分布及通道风速;列车正常运营产生的活塞风直接影响站内气流,进出站人行通道内风速最高可达8.3 m/s;风速最大负值出现在两个区间分别有列车往隧道外以最大速度行驶时,风速最大正值出现在两个区间分别有列车以最大速度进站并在车站附近会车时;单车越行和两车会车时,通道内最高风速分别可达4.6 m/s和7.6 m/s;通过人员安全性分析,得到本模拟计算的通道内最大风速8.3 m/s在安全范围内,只是部分人员感觉不舒适。研究结果可用于高铁地下站通风系统的安全和舒适设计。     

虹梯关特长公路隧道施工通风节能技术

为研究长大隧道施工通风节能技术,以虹梯关特长公路隧道为工程依托,通过CFD商业软件FLUENT建立三维模型进行有限元分析。通过调研方式计算确定特长公路隧道中施工通风控制标准及需风量,制定特长公路隧道联合式通风方式并在风管长度、风机选型数量和风机位置等方面对通风方案进行优化。对比分析不同工况下的有无排风机的通风效果。研究结果表明:在特长公路隧道的施工通风中,独头式通风不能达到良好的效果,需要采用满足污风回流要求的联合式通风方式。该方式能够快速将隧道掌子面及附近区域的CO浓度稀释至规范要求,改善洞内通风条件,保证施工进度,节约大量人力和财力。     

关于地铁隧道区间阻塞工况临界通风速度的研究(Ⅰ)

本文建立了地铁隧道区间段发生阻塞工况时空调列车周边热环境模拟的物理模型，并利用CFD的模拟分析软件对三种类型隧道的阻塞工况进行了数值求解。模拟结果表明对不同土建几何结构的隧道区间，地铁阻塞工况所要求的临界通风速度并不一致；我国目前的地铁设计规范中，关于列车阻塞所在的区间隧道的通风设计要求的表述是不够完善的，需要进行修订。     

关于地铁隧道区间段阻塞研究工况临界通风速度的研究（Ⅰ）

本建立了地铁隧道区间段发生阻塞工况时空调列车周边热环境模拟的物理模型，并利用CFD的模拟分析软件对三类隧道的阻塞工况进行了数值求解。模拟结果表明对不同土建几何结构的隧道区间，地铁阻塞工况所要求的临界通风速度并不一致，我国目前的地铁设计规范中，关于列车阻塞所在的区间隧道的通风设计要求的表达是不够完善的，需要进行修订。     

基于乘客舒适性的快速地铁隧道压力波分析

针对地铁列车在隧道内的运行特点,采用FLUENT(6.3.26)三维模拟软件,在列车最高运行速度120 km/h的条件下,对列车进出隧道洞口、在隧道内匀速运行、进出站及加减速运行、经过中间风井等多个运行场景的压力波及压力变化率进行模拟分析,提出地铁列车在隧道内运行压力波和压力变化率规律,以及在给定压力舒适度标准下的最大隧道阻塞比。     

翔安海底隧道火灾工况下通风排烟方案设计

厦门翔安海底隧道是我国大陆第一条海底隧道,隧道全长6.05 km,隧道最深处位于海平面下约70 m.左线和右线隧道各设通风竖井1座,隧道左右线共设13组39台射流风机.隧道正常运营尤其火灾发生时,隧道通风排烟系统及时将烟气从隧道排出非常重要.通风设施不同时刻需要不同的运行方式,以满足这些设备的运行需要,这些设施有效协调运行模式的设计也很关键.通过研究,提出了翔安海底隧道火灾工况下通风排烟方案.     

基于地铁环境模拟(SES)的区间火灾工况通风模式研究

为确定存在折返线的复杂区间在火灾工况下的风机运行模式,采用地铁环境模拟(SES)软件,对此类区间在火灾工况下的风机运行模式进行了模拟,对同一区间不同风机配置情况以及风机串联、并联运行等多种模式的合理性进行了分析.结果表明:将隧道风机设置在折返线端部,发生火灾时依靠相邻车站开启隧道风机即可满足着火点所需风速的要求,并有多种通风排烟模式可以利用.     

高密度行车时隧道风压对屏蔽门开关的影响

针对地铁隧道通风压力对站台屏蔽门关门力的影响,采用SES软件,从活塞风井的设置形式,对正常运行工况下隧道内的通风压力进行了模拟计算分析。结合列车位置分析了高密度行车时高峰运营工况下的隧道内通风压力的分布,并给出了其对屏蔽门关门力的影响与建议解决方案。     

Stess软件在地铁特长区间事故模拟中的应用研究

为确定地铁长区间事故工况通风方案、运行模式,使之满足地铁相关规范的要求,利用Stess软件对沈阳地铁1号线长区间进行模拟分析,把地铁长区间模型化,通过调整风机的风量、增设区间风井等方法寻求有效的通风方案、运行模式,确定地铁长区间事故工况的通风方案、运行模式,验证Stess软件在隧道防灾通风系统模拟分析中的适用性。     

光纤光栅感温火灾探测系统在隧道风作用下的温度响应

试验研究了地铁区间隧道所用独立光纤光栅火灾报警系统在风速分别为0、3m/s、6m/s等3种工况下的温度响应和温度梯度响应。试验证实,在有风条件下,隧道顶部温度分布明显偏离对称型且温升速度缓慢,在规定的60s内很难达到定温报警阈值;改用温升梯度作为有风工况下的火灾识别参数可同时优化火灾响应速度和火灾虚警抑制。在试验条件下,温升梯度在火灾发生后30s内即可达到火灾差温报警阈值12℃/min,启动差温火灾报警。     

隧道间联络通道临界风速模型

从临界Froude数理论出发建立了计算联络通道临界风速的模型.由于尚无联络通道临界风速的试验数据可以参考,通过FDS数值模拟结果来计算隧道间联络通道临界Froude数.首先使用不同网格尺寸对不同火源热释放率工况进行了模拟,结果表明网格尺寸为0.075D*是比较合理的.通过模拟文献[10]、[11]中的2种火灾工况,说明采用FDS可以很好地模拟隧道临界风速问题;模拟分析了隧道间联络通道9种火灾工况下的临界风速结果.并将隧道间联络通道临界Froude数确定为2.46.同时讨论了影响隧道间联络通道临界风速的主要因素.     

动车组牵引控制策略与电机温升的关系探讨

CRH380AL动车组在240 km/h速度工况下持续长时间运行时,出现了部分牵引电机定子高温预警的故障,针对此问题,分析了牵引电机工作特性,结合线路试验分析故障原因,阐述了牵引控制策略与电机温升的关系,明确了典型控制点的铜耗、铁耗与控制曲线的关系,指出了列车运行速度、牵引功率和运行时间与电机温升的关系,以及不同工况下温升的主要来源,并提出了优化措施。