屏蔽门对地铁站台火灾烟气流影响的数值模拟研究

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近年来,地铁由于其方便快捷、节省时间已经作为一种重要的交通工具在许多大城市投入使用。然而,地铁一旦发生火灾,其特殊的地形特点和随之产生的大量高温烟气便严重威胁着人们的生命财产安全。发生地铁火灾时,合理的防排烟系统可有效的进行排烟,从而减少人员伤亡。而站台屏蔽门不仅可以用来将隧道和站台隔离开,必要情况下,屏蔽门也可作为排烟口进行排烟,因此,研究地铁站台内屏蔽门开启状态对排烟效果的影响具有一定实际意义。本文采用FLUENT软件,对深圳某地铁站台端部火源强度为5W的五种火灾工况进行了数值模拟。在采用站台原有的通风系统加上屏蔽门作为排烟口的通风模式下,分析了屏蔽门不同开启模式对烟气速度、温度、浓度、新风风速的影响,并将各个工况的温度及烟气浓度在火源横向和纵向中心线人眼特征高度处的分布进行对比,从而得到最佳工况并为人员提供安全逃生路线,结果表明:(1)采用站台原有的通风系统加上屏蔽门作为排烟口的通风模式下,地铁站台着火6min时,屏蔽门作为排烟口进行排烟可使站台层的楼梯口处温度小于 452K,新风风速大于 1.5m/s:(2)将屏蔽门开启与关闭状态下的烟气蔓延情况进行研究对比,得出屏蔽门的开启可以实现将站台层的烟气向隧道抽吸,有效进行排烟,从而增加站台的安全撤离区域范围:(3)开启单侧1/4和双侧1/4道屏蔽门的安全区域范围均比开启单侧1/2和双侧 1/2道屏蔽门时大,即随着离火源较远距离处屏蔽门的开启会导致烟气的扩散范围增加:开启单侧1/4道和1/2 道屏蔽门的安全区域范围均比开启双侧1/4道和1/2道屏蔽门时大,即开启单侧屏蔽门排烟效果优于开启双侧屏蔽门:(4)通过对比屏蔽门不同开启模式对站台内温度、烟气浓度的影响,表明开启单侧7 道屏蔽门的排烟效果最好,安全区域范围最大,经济损失最小,所以开启单侧7道屏蔽门的工况为最佳工况。
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