铁路隧道横通道临界风速研究
2017-04-09姜学鹏张剑高
中国铁道科学 2017年4期
姜学鹏,张剑高,何 超,王 洁
(1.武汉科技大学 资源与环境工程学院,湖北 武汉 430081;2.武汉科技大学 消防安全技术研究所,湖北 武汉 430081)
横通道是指2条单线铁路隧道之间设置的互为连通、用来疏散旅客的通道。当铁路隧道发生火灾时,人员经横通道疏散至非事故隧道避难[1]。为保证疏散安全,需对横通道进行送风防烟,其中恰好能抑制烟气侵入横通道的风速称为横通道的临界风速[2]。
部分学者对隧道横通道临界风速进行了研究。Tarada[2-3]建议韩国Young Don铁路隧道中横通道门洞处的风速至少为2 m·s-1,认为横通道临界风速与隧道纵向风速、横通道防火门尺寸有关,并基于临界Froude数为4.5的思路提出了计算横通道临界风速的方法;Li[4]通过1/20的缩尺寸模型试验建立了以隧道高度为隧道断面特征尺寸的横通道临界风速计算公式。上述研究均默认横通道垂直于隧道,且均考虑隧道无列车停驶情况,而忽略横通道与隧道夹角及列车阻塞对横通道临界风速的影响,将隧道高度作为特征尺寸仅适用于矩形隧道,不具有普适性。
本文针对铁路隧道列车火灾,根据π定理,推导无量纲横通道临界风速与隧道纵向风速、火源热释放速率、横通道防火门的高度及宽度、横通道与隧道夹角这5个影响参数的量纲关系式。采用数值模拟方法研究这5个影响参数与横通道临界风速之间的量化关系,进而提出以隧道水利直径为特征尺寸的铁路隧道横通道临界风速的无量纲计算公式。……
登录APP查看全文
