强制通风对隧道起火影响的全尺寸试验研究

doi:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.10.010

中国安全科学学报 ›› 2018, Vol. 28 ›› Issue (10): 56-61.doi: 10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2018.10.010

强制通风对隧道起火影响的全尺寸试验研究

孙少华¹, 程家骥² 讲师, 丛北华¹, 杨万宝¹

1 上海同泰火安科技有限公司,上海 201703
2 青岛科技大学环境与安全工程学院,山东青岛 266042

收稿日期:2018-07-10 修回日期:2018-08-28 出版日期:2018-10-28 发布日期:2020-11-20
作者简介:孙少华 (1987—),男,河南周口人,硕士,助理工程师,主要从事地下空间火灾控制及灾害防治、隧道及地下空间通风研究。E-mail:sunshaohua@tongtai-sh.com。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2016YFC0800200)。

Full-scale experimental study on effects of forced ventilation on tunnel fire

SUN Shaohua¹, CHENG Jiaji², CONG Beihua¹, YANG Wanbao¹

1 Shanghai Tongtai Fire Security & Technology Co., Ltd, Shanghai 201703, China
2 College of Environment and Safety Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao Shandong 266042, China

Received:2018-07-10 Revised:2018-08-28 Online:2018-10-28 Published:2020-11-20

摘要/Abstract

摘要： 为探究隧道强制通风风速对隧道火灾发展的影响,采用全尺寸实体试验方法,搭建一个长50.0 m,宽5.5 m,高8.2 m的试验隧道,以木垛作为火源,采用一端强制通风的方式进行通风,研究隧道内起火时隧道内部温度变化、火源热释放速率、烟气成分含量等与强制通风风速的关系。结果表明:强制通风的风速对于隧道内起火源的燃烧情况有较大影响;风速的增加会降低火源对隧道上方温度的影响,同时也会降低隧道中的环境温度;强制通风风速的增大会明显增加火源的热释放速率,但是不会影响热释放速率的变化趋势;强制通风风速明显影响烟气中二氧化碳和一氧化碳的体积分数。

关键词: 隧道火灾, 强制通风, 全尺寸试验, 温度, 热释放速率, 气体体积分数

Abstract: The relationships between the forced ventilation speed and heat release rate, temperature in tunnel, smoke components et al were studied by carrying out full-scale experiments, with an experimental tunnel of 50.0 m (L)×5.5 m (W)×8.2 m (H). A timber crib was used as the combustion source. The results show that the forced ventilation speed had a significant impact on the burning in the tunnel, that increasing of the forced ventilation speed reduces the temperature above the fire and in the tunnel, that increasing of the forced ventilation speed would increase the heat release rate of the fire, but does not affect the trend of the heat release rate curve, and that the volume fractions of both carbon dioxide and carbon monoxide are affected by the forced ventilation obviously.

Key words: tunnel fire, forced ventilation, full-scale experiment, temperature, heat release rate, gas concentration

中图分类号:

X932

孙少华, 程家骥, 丛北华, 杨万宝. 强制通风对隧道起火影响的全尺寸试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2018, 28(10): 56-61.

SUN Shaohua, CHENG Jiaji, CONG Beihua, YANG Wanbao. Full-scale experimental study on effects of forced ventilation on tunnel fire[J]. China Safety Science Journal, 2018, 28(10): 56-61.

参考文献

[1] 朱广宇, 张静萱, 陈建均,等. 城市轨道交通车站火灾情况下客流疏散能力评价[J]. 中国安全科学学报, 2015, 25(10): 35-40.
ZHU Guangyu, ZHANG Jingxuan, CHEN Jianjun, et al. Evacuation capacity evaluation of urban rail transit station in fire[J]. China Safety Science Journal, 2015, 25(10): 35-40.
[2] 李涛, 谢玮, 张玉春,等. 水雾强化隧道火灾火焰现象试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2017, 27(3): 37-41.
LI Tao, XIE Wei, ZHANG Yuchun, et al. Experimental study on flame strengthening with water mist in tunnel fires[J]. China Safety Science Journal, 2017, 27(3): 37-41.
[3] KIRKLAND Colin. The fire in the channel tunnel[J]. Tunnelling and Underground Space Technology, 2002, 17(2):129-132.
[4] 张玉春, 肖晗, 李硕雨,等. 水雾作用下隧道火灾竖向温度分布试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2014, 24(9): 58-63.
ZHANG Yuchun, XIAO Han, LI Shuoyu, et al. Experimental research on vertical temperature distribution in tunnel fires with water mist applied[J]. China Safety Science Journal, 2014, 24(9): 58-63.
[5] ZHONG Wei, DUANMU Weike, WANG Tao, et al. A study of the critical velocity of smoke bifurcation flow in tunnel with longitudinal ventilation[J]. Fire Technology, 2016, 53(2): 1-19.
[6] 江平, 沈斐敏. 纵向通风对隧道初期火灾定位影响[J]. 中国安全科学学报, 2016, 26(10): 42-47.
JIANG Ping, SHEN Feimin. Impact of longitudinal ventilation on location of early fire in tunnel [J]. China Safety Science Journal, 2016. 26(10): 42-47.
[7] 陈明仙, 沈斐敏. 海底隧道火灾救援搜索优化研究[J]. 中国安全科学学报, 2016, 26(2): 56-61.
CHEN Mingxian, SHEN Feimin. Research on optimization of fire rescue search in subsea tunnel [J]. China Safety Science Journal, 2016, 26(2): 56-61.
[8] YANG Dong, HU Longhua, HUO Rongrong, et al. Experimental study on buoyant flow stratification induced by a fire in a horizontal channel[J]. Applied Thermal Engineering, 2010, 30 (8/9): 872-878.
[9] GRANT G, DRYSDALE D. Estimating heat release rates from large-scale tunnel fires[J]. Fire Safety Science, 1997, 5: 1 213-1 224.
[10] CARVEL R, BEARD A, JOWITT P, et al. Variation of heat release rate with forced longitudinal ventila-tion for vehicle fires in tunnels[J]. Fire Safety Journal, 2001, 36(6): 569-596.
[11] CARVEL R, BEARD A, JOWITT P. The influence of longitudinal ventilation systems on fires in tunnels[J]. Tunnelling & Underground Space Technology, 2001, 16(1): 3-21.
[12] 彭伟, 霍然, 胡隆华,等. 隧道内纵向风速对火源上方烟气温度影响的试验[J]. 中国科学技术大学学报, 2006, 36(10): 1 063-1 068.
PENG Wei, HUO Ran, HU Longhua, et al. Smoke temperature near the tunnel ceiling and above the fire source at different longitudinal ventilation ve-locities[J]. Journal of University of Science and Technology of China, 2006, 36(10): 1 063-1 068.
[13] 易亮, 杨洋, 徐志胜,等. 纵向通风公路隧道火灾拱顶烟气最高温度试验研究[J]. 燃烧科学与技术, 2011, 17(2): 109-114.
YI Liang, YANG Yang, XU Zhisheng, et al. Maxi-mum temperature of smoke near vault in road tunnel fires with longitudinal ventilation[J]. Journal of Combustion Science and Technology, 2011, 17(2): 109-114.

[1]	阳东, 李萍. 抑制倾斜隧道烟气流动热压主导模式的临界风压[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(5): 41-47.
[2]	高云骥, 罗越扬, 李智胜, 张玉春, 喻洋阳, 李涛. 分岔隧道火灾烟气回流长度及温度分布试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(3): 109-115.
[3]	张晓明, 刘筱颖, 董伟, 张河猛, 王永军, 佐佐木久郎. 海州露天矿采空区地表CO₂通量的试验研究^*[J]. 中国安全科学学报, 2022, 32(2): 66-73.
[4]	陶亮亮, 曾艳华, 刘振撼, 彭俊钦, 周小涵. 空气幕对地铁隧道火灾温度及流场的影响研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(7): 157-163.
[5]	刘全义, 朱博, 邓力, 吕志豪, 胡林, 梁光华. 低压环境下不同直径油池火特征参量研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(4): 105-110.
[6]	刘雨晴, 张培红. 大坡度倾斜巷道火灾烟气温度分布特征研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(4): 156-162.
[7]	王干, 郑忠宇, 段玮嘉, 潘勇. 咪唑类离子液体热不稳定性的试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(4): 163-170.
[8]	邢朝亮, 黄咸家, 何乐, 祝赫, 郑泽铭. 火焰撞击障碍物形成的溢流火焰融合行为研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(4): 171-176.
[9]	姜学鹏, 陈欣格, 郭昆. 侧部点式排烟隧道火灾临界风速研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(3): 105-111.
[10]	王宇, 邢佳, 周盈彤. 不同温度下超高层建筑窗口火蔓延模拟分析[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(3): 121-127.
[11]	任飞, 史聪灵, 李建, 车洪磊, 胥旋. 半地下有轨电车车站火灾自然排烟模式研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(3): 156-161.
[12]	王俏, 王兆丰, 马树俊, 张康佳. 冷冻取芯过程煤样温度变化特性研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(2): 76-81.
[13]	李亮, 刘小勇, 徐坚强, 李念思, 王静舞, 肖峻峰. 火场环境下无人机热损伤试验研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(2): 82-88.
[14]	陶亮亮, 王浩然, 刘振撼, 周小涵, 曾艳华. 水幕排烟系统对烟气控制及排烟效率的影响研究[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(2): 120-126.
[15]	刘伟, 周禹军, 梁书菲, 刘晓薇, 秦跃平. 周期性地表温-风温下地铁隧道围岩蓄热分析^*[J]. 中国安全科学学报, 2021, 31(12): 62-68.

强制通风对隧道起火影响的全尺寸试验研究

Full-scale experimental study on effects of forced ventilation on tunnel fire

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价