通过对比小尺寸试验平台的试验值与FDS的模拟值,验证FDS在火灾模拟中可行性。为了研究U型隧道的火灾烟气运动机制,基于火灾烟气流动理论的重要性,采用FDS模拟火灾场景,研究在不同自然通风速率、不同坡度、不同火源功率的工况下,隧道内生成的烟气温度、烟气蔓延速度和方向、烟气层高度及CO浓度,并得到以下结论:(1)U型隧道火灾烟气逆流现象较另外两种隧道模型更为严重。U型隧道中,自然通风速率的改变引起四个现象:一为能使烟气蔓延至下游出口但最终烟气依旧完全逆流;二为能使烟气最终从下游出口排出,但初期烟气能蔓延至上游入口;三为能使烟气出现逆流现象,但无法从上游入口排出;四为能使烟气不出现逆流。(2)火源熄灭后,U型隧道比水平隧道能更快排出火灾烟气、降低温度,烟气排出方向与火源功率稳定阶段烟气最终排出方向一致。(3)在火源功率稳定阶段,U型隧道中,坡度α=45°对于上游测点数据为一个临界值,坡度的增加影响升温的时间、烟气层厚度、CO浓度变化。坡度增加引起的测点最高温度的变化,与坡度变化引起的温度初次升高时间变化观察规律不一致。(4)在两端下行与上行隧道坡度一样的U型隧道中,其是关于中心对称的,若烟气必须从下游出口排出,火源位置对于烟气的蔓延、通风排烟方式的选择有着决定性的影响。