公路隧道火災煙氣危害數值模擬分析

方 枝 吳 斐 李 歡 鄭旭坡

(中國地質大學工程學院，湖北 武漢 430074)

0 引言

隨著經濟與社會的發展，隧道已成為交通運輸網絡中一個重要組成部分。截至2006年，我國公路隧道總數已達3788座，總長已超過184．18萬m，3000m以上的特長公路隧道已超過49座。由于公路隧道結構特殊和設施復雜，一旦發生火災，將嚴重威脅人們的生命和財產安全。

1 FDS數值模擬模型

本文取武漢長江過江隧道的一部分30米作為研究對象，30m長的模型圖如圖1所示。

圖1 30米長的隧道模型圖

2 煙氣逆流數值模擬與分析計算

臨界風速這個物理量，對于實踐具有重要的指導意義。通過模擬分析結果如圖2。

圖2 煙氣不通風速下的現象圖

3 煙氣分布模擬分析

隨著縱向通風速度的不斷增大，煙氣逆流長度不斷減小并最終為零。

4 結論

通過該隧道模型在各工況下的模擬，我們可以發現在1MW的火源功率下，武漢長江過江隧道的臨界風速約為1.9m/s。通風狀態下，下游空間會更快充滿煙氣，但是上游空間的煙氣會隨著縱向風速的增大而逐漸減小直到沒有，且煙氣層的厚度也會隨著增加。所以上游空間的人和物不會受到傷害與破壞，那么危險區主要是下游區域。

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