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第1章 概论 1

1.1典型的狭长空间建筑形式 1

1.1.1交通隧道 1

1.1.2地铁站 2

1.1.3人行通道 3

1.1.4地下商业街 4

1.1.5民用建筑长走廊 5

1.2狭长空间建筑火灾危险性及发展特性 6

1.2.1地铁火灾 6

1.2.2交通隧道火灾 10

1.2.3狭长空间火灾发展特性 12

1.3狭长空间烟气流动理论基础 16

1.3.1火灾燃烧基础 16

1.3.2烟气流动基础 29

1.4狭长空间建筑火灾烟气控制方式 36

1.4.1隧道内烟气控制方式 36

1.4.2地铁站内烟气控制方式 39

参考文献 44

第2章 狭长空间火灾特性研究方法 50

2.1模型实验 50

2.1.1流动相似理论 51

2.1.2小尺寸实验的相似准则 56

2.1.3小尺寸实验台介绍 65

2.2全尺寸实验 69

2.2.1隧道全尺寸实验介绍 69

2.2.2地铁站全尺寸实验介绍 76

2.3数值模拟方法 79

2.3.1基本控制方程和模型 79

2.3.2计算区域离散化与网格划分 82

2.3.3控制方程的离散化 84

2.3.4初始条件与边界条件 86

2.3.5常用数值模拟工具 88

参考文献 94

第3章 狭长空间火灾发展及烟气流动特性 96

3.1火焰发展规律及顶棚射流火焰长度 96

3.1.1竖向及顶棚射流火焰形态 96

3.1.2顶棚射流火焰长度 100

3.2顶棚射流最高温度 106

3.2.1近火源区顶棚下方最高温度 106

3.2.2顶棚下方最高温度的纵向分布规律 121

3.2.3顶棚下方最高温度的横向分布规律 123

3.3狭长空间烟气层中CO的输运特性 128

3.3.1 CO浓度随时间增长的理论模型 130

3.3.2 CO理论模型的实验验证 133

3.4烟气水平蔓延过程中的质量卷吸模型 141

3.4.1烟气各蔓延阶段卷吸速率模型的建立 142

3.4.2烟气各蔓延阶段卷吸速率模型系数的确定 145

参考文献 150

第4章 城市地下公路隧道自然排烟的有效性 155

4.1竖井自然排烟 155

4.2烟气层吸穿和边界层分离现象 156

4.2.1实验现象 156

4.2.2竖井排烟的临界Ri’数判据 164

4.3竖井高度对自然排烟效果的影响 167

4.3.1竖井排烟过程分析 167

4.3.2火灾场景设计 168

4.3.3稳定段选取 169

4.3.4临界吸穿高度 170

4.3.5自然排烟效果对比分析 172

4.4竖井截面尺寸对自然排烟效果的影响 177

4.4.1烟气溢流的理论模型 177

4.4.2竖井宽度对排烟效果的影响研究 178

4.4.3竖井长度对排烟效果的影响研究 184

4.5纵向风对自然排烟效果的影响 188

4.5.1隧道内烟气层厚度和温度 189

4.5.2竖井和隧道内温度分布 190

4.5.3竖井中速度矢量场 190

4.5.4烟气速度和惯性力 192

4.5.5竖井排烟量 194

4.6斜角竖井对边界层分离现象的抑制作用 195

参考文献 200

第5章 隧道机械防排烟系统的有效性 203

5.1横向排烟速率对烟气水平输运特性的影响 203

5.1.1烟气输运特性参数 204

5.1.2不同排烟速率下烟气层界面的形态特征 207

5.1.3烟气层内最高温升随排烟速率的变化 209

5.1.4烟气水平流动速度随排烟速率的变化 211

5.2机械排烟引起的烟气层吸穿 212

5.2.1机械排烟中的烟气层吸穿现象 212

5.2.2排烟口高度和排烟速率对机械排烟效率的影响 213

5.2.3隧道内发生吸穿的临界Froudc数 220

5.3射流风机作用下的隧道流场特性 227

5.3.1射流风机在纵向排烟中的应用 227

5.3.2射流风机对隧道流场的影响 229

5.4纵向风对主辅双洞隧道火灾烟气的控制作用 239

5.5隧道火灾烟气分岔流动现象 246

5.5.1分岔流动现象的形成原因 246

5.5.2分岔流动现象的实验和数值模拟 247

5.5.3烟气分岔流动临界风速 258

参考文献 262

第6章 地铁站机械防排烟系统的有效性 266

6.1正压送风挡烟 266

6.1.1理论分析 266

6.1.2正压送风挡烟的数值模拟验证 268

6.1.3正压送风挡烟的全尺寸实验 271

6.2空气幕挡烟 274

6.2.1空气幕的流场结构 275

6.2.2空气幕挡烟过程的理论分析 276

6.2.3空气幕挡烟的数值模拟验证 280

6.3站台机械排烟 287

6.3.1站台火灾烟气流动状况 287

6.3.2排烟口开启位置对站台机械排烟效果的影响 289

6.3.3排烟口高度对站台机械排烟效果的影响 295

6.3.4排烟盲区现象 299

6.4地铁站通风排烟模式 304

6.4.1地铁站通风排烟模式简介 304

6.4.2起火站台层通风排烟模式 305

6.4.3地铁站层间通风排烟模式 308

6.5列车活塞风对防排烟系统的影响 316

6.5.1场景设置 317

6.5.2活塞风对站台火灾的影响 319

6.5.3活塞风对站厅火灾的影响 329

参考文献 334

索引 337