应用Fluent的UDF二次开发对某隧道安全通风进行设计(4)
3.2.1 参数的假定 13
3.2.2 建立计算模型 15
3.3模型数据处理 15
3.3.1 没有使用UDF情况下的计算结果 15
3.3.2使用关于速度的宏函数的UDF计算结果 19
3.3.3使用关于温度的宏函数的UDF计算结果 24
4 结论与展望 30
4.1 结论 30
4.2 建议与展望 30
4.2.1 建议 30
4.2.2 展望 31
致 谢 33
参考文献 34,3782
1绪论
1.1研究目的与意义
随着国民经济的发展，我国的公路交通取得了长足进步，高等级公路建设更是日新月异。为了改善行车条件，提高运输效率，公路在越过河流和高山时要修建隧道，目前前我国所建公路隧道的数量越来越多，规模也越来越大。随着公路隧道向长大化方向发展，隧道内行车速度和密度的加大，车辆在隧道内的各种事故逐渐增多[1]。
据各方面的统计资料表明，2007年年底，我国大陆已建成的公路隧道有4673座，同比增长38.75％，总长2555.5 km，同比增长23.36％。隧道属于相对封闭的空间，汽车污染物不容易扩散，只能通过洞口排出，当污染物浓度积聚到一定程度时，将会对人体和行车安全带来危害。汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。在这些污染物中，CO的排放量最大，对人体的危害最严重，它可经呼吸道进入肺泡，被血液吸收，与血红蛋白相结合，形成碳氧血红蛋白，降低血液的载氧能力，削弱血液对人体组织的供氧量，导致组织缺氧，从而引起头痛等症状，重者窒息死亡。因此，隧道内必须保持良好的空气状态。合理的通风手段是保证隧道内的有害气体或污染物浓度文持在允许浓度下的有效措施，是公路隧道服务水准的一个重要标志。同时，在隧道内保持一定的卫生条件，也有利于隧道内文修，养护人员进行洞内作业时的身体健康[2]。
1999年3月24日，位于法国及意大利之间的勃朗峰隧道发生特大火灾，火势迅速蔓延，导致41人死亡，还有一名消防人员因伤势严重死亡，43辆车烧毁，结构大面积破坏，隧道关闭近三年。2001年10月24日，瑞士阿尔卑斯山区圣哥达隧道内因两辆大车迎头相撞，引发大火，造成了11人丧命，128人失踪的惨剧．我国也曾发生过多次公路隧道火灾事故，如福建盘陀山第二公路隧道因货车在隧道内起火发生火灾；2002年1月10日，浙江猫狸岭隧道火灾事故等。因此，分析隧道火灾烟气流动规律，从而确定合理而有效的公路隧道的通风模式和人员疏散模式是隧道通风设计和火灾事故处理中必须解决的问题[3]。
隧道通风规划是隧道总体规划的重要组成部分，也是隧道火灾防排烟设计的主要措施。在隧道防火与通风设计中，隧道通风与排烟系统对火灾中的人员逃生和火灾控制与扑救具有关键作用。相同的机械通风方案对不同类型和规模的火灾会产生不同的影响，合理的通风方式不仅可以有效的控制隧道内的污染物浓度，还可以将火灾的危害降至最低，相反，不合理的通风方式在隧道发生交通阻塞时，急有可能引起乘客CO中毒，如果发生火灾，更会加剧火灾发展和蔓延，危及人员的人身安全[2]。
隧道火灾通风的研究通常采用试验法和计算机流体力学( CFD)模拟。试验耗费大量的人力物力，CFD模拟具有缩短周期，节省费用等方面的优点，能够直观反映隧道内各处烟气的温度、速度、压力等参数[1]。