【摘 要】
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随着川藏铁路建设的开展,我国涌现出了一大批特长铁路隧道及隧道群,截至2020年底,我国已投入运营的长度20km以上的特长铁路隧道(群)已增加至11座,总里程超过262km。隧道口紧急救援站是特长铁路隧道群火灾情况下重要的救援疏散场所,探究着火列车紧急停靠在隧道口救援站时的烟气蔓延规律及其控制策略是保证旅客列车在隧道群内发生火灾事故时能够快速、安全、有效的进行疏散救援的重要方式。本文建立了隧道口紧急
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随着川藏铁路建设的开展,我国涌现出了一大批特长铁路隧道及隧道群,截至2020年底,我国已投入运营的长度20km以上的特长铁路隧道(群)已增加至11座,总里程超过262km。隧道口紧急救援站是特长铁路隧道群火灾情况下重要的救援疏散场所,探究着火列车紧急停靠在隧道口救援站时的烟气蔓延规律及其控制策略是保证旅客列车在隧道群内发生火灾事故时能够快速、安全、有效的进行疏散救援的重要方式。本文建立了隧道口紧急救援站三维动网格模型,研究列车运行活塞风影响下的着火车厢不同停靠位置及不同明线段长度对救援站内活塞风发展特性、烟气蔓延规律及温度场分布的影响。此外,采用数值分析的方式针对列车着火车厢停靠在上、下游行车隧道内疏散救援时救援站送排风策略进行了研究,具体研究结论如下:(1)列车着火车厢停靠在上游行车隧道内时,停车初期上游救援站内烟气浓度较高,在活塞风作用下行车隧道烟气在45s内蔓延至火源下游,但随着活塞风速的降低,停车170s后火源烟气在上游隧道内出现逆流,停车6min内上游救援站将充满高浓度烟气;列车着火车厢停靠在明线段中部时,列车仍有部分车厢停靠在隧道内,在活塞风作用下60s内隧道内烟气即可全部排出,且上下游隧道洞口处未出现烟气逆流现象;列车着火车厢停靠在下游隧道内时,下游隧道活塞风流方向为吹向火源下游,火源烟气将向下游蔓延,停车30s时列车周围已被高浓度烟气覆盖,将对人员疏散救援工作造成阻碍。(2)通过对不同明线段长度工况进行三维数值模拟,结果显示隧道口救援站明线段长度越短,下游行车隧道被烟气入侵越严重,且明线段小于100m情况下,列车明线段烟气会在活塞风作用下吸入下游行车隧道内对疏散救援工作造成阻碍。(3)通过建立数值模型的方式对列车着火车厢停靠上、下游隧道内救援疏散两种情况下的送排风策略进行分析,提出相应的较为合理的送排风方案,分别如下:列车着火车厢停靠上游隧道内疏散救援时,安全隧道明线段洞口压入158m~3/s的新风量,安全隧道出口端压入316 m~3/s的新风量可以保证60s时满足达到人员疏散要求;列车着火车厢停靠下游隧道内疏散救援时,安全隧道明线段洞口压入156m~3/s的新风量,安全隧道入口端压入260 m~3/s的新风量可以保证30s时满足达到人员疏散要求。
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