城市地下交通联系隧道(Urban Traffic Link Tunnel)通常位于城市繁华地带,是一种新型的城市地下交通系统。由于交通量大、空间密闭等特点,UTLT隧道火灾一旦发生,会造成巨大的人员伤亡。发生的案例表明,火灾产生的有毒烟气是隧道火灾中导致人员死亡和影响火灾扑救的主要因素。因此,研究UTLT隧道火灾的烟气流动特性及其控制策略具有重要意义。UTLT隧道具有独特的尺寸特征和结构形式,再加上隧道内纵向风速的作用,使隧道内烟气流动和一般隧道相比更为特殊。本文通过理论分析、数值模拟计算,研究了UTLT隧道的高宽比对最高温度、火灾烟气回流和火焰长度的影响。通过数值模拟和小尺寸实验,初步探讨了纵向排烟和横向排烟的控制策略。论文的主要研究工作与取得的研究成果包括:1)采用量纲分析方法,考虑了隧道当量直径和高宽比的影响,得到了UTLT隧道火灾烟气回流长度函数表达式,并通过FDS数值模拟,建立了UTLT隧道火灾烟气回流长度预测模型与限制速度预测模型。该模型预测结果与实验结果吻合较好,可用于指导UTLT隧道排烟的工程计算。2)考虑了火源高度和隧道高宽比的影响,引入了新的当量直径计算方法,建立了适用于UTLT隧道火灾最高温度预测模型。所建模型可用于指导UTLT隧道顶部结构防火的工程计算。3)考虑了高宽比的影响,建立了UTLT隧道火灾在较高的纵向速度下和较低的纵向速度下火焰长度预测模型。所建模型可用于UTLT隧道车辆安全间距的管理。4)通过小尺寸实验和数值模拟计算,分析了风机排烟量大小、射流风机的风压、排烟口布置距离、排烟口的尺寸等参数对排烟效果的影响。分析结果可用于指导UTLT隧道的排烟策略设计。