[發(fā)明專利]一種用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910673859.1
• 申請(qǐng)日: 2019-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN110490426A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寶偉;姜學(xué)鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q50/26
• 代理公司: 11212 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 楊彩蘭<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入

1.一種用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：通過理論分析確定水幕擋煙隔熱效果有效指標(biāo)和隧道安全疏散有效指標(biāo)；

S2：根據(jù)選擇的所述水幕擋煙隔熱效果有效指標(biāo)和所述隧道安全疏散有效指標(biāo)確定隧道模型的尺寸、火災(zāi)場景、水幕的基礎(chǔ)設(shè)定參數(shù)；

S3：在幾何模型中通過數(shù)值模擬，獲得開啟水幕前后的所述隧道安全疏散有效指標(biāo)的數(shù)值，根據(jù)所述隧道安全疏散有效指標(biāo)的數(shù)值計(jì)算出所述水幕擋煙隔熱效果有效指標(biāo)；

S4：以所述水幕擋煙隔熱效果有效指標(biāo)中的噴水強(qiáng)度和動(dòng)量比為變量，在所述幾何模型中進(jìn)行數(shù)值模擬，分析所述噴水強(qiáng)度和所述動(dòng)量比對(duì)水幕擋煙隔熱效果的影響；

S5：根據(jù)上述分析結(jié)果建立水幕擋煙隔熱效果評(píng)估體系。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟S1中的所述隧道安全疏散有效指標(biāo)包括水幕擋下煙氣質(zhì)量m_i、穿過水幕煙氣質(zhì)量m_j、煙氣總質(zhì)量m_p、水幕啟動(dòng)前隧道輻射熱通量E₀、水幕啟動(dòng)后隧道輻射熱通量E₁、煙氣密度ρ_s、煙氣體積V_s、煙氣入口面積A_s、水幕噴射角度θ、水幕入口面積A_j、水的密度ρ_j和水幕流下的水的體積V_j。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟S1中的所述水幕擋煙隔熱效果有效指標(biāo)包括擋煙效率η、隔熱效率λ、所述噴水強(qiáng)度Q和所述動(dòng)量比R。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟S3中所述水幕擋煙隔熱效果有效指標(biāo)中的所述擋煙效率η的計(jì)算公式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟S3中所述水幕擋煙隔熱效果有效指標(biāo)中的所述隔熱效率λ的計(jì)算公式如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟S3中所述水幕擋煙隔熱效果有效指標(biāo)中的所述動(dòng)量比R的計(jì)算公式如下：

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟S4中，根據(jù)所述步驟S3中數(shù)值模擬的結(jié)果，以所述擋煙效率η和所述隔熱效率λ為評(píng)估指標(biāo)，選取所述擋煙效率η為30-50％和隔熱效率λ為90％以上時(shí)的所述噴水強(qiáng)度Q和動(dòng)力比R，以確定最佳噴水強(qiáng)度范圍和最佳動(dòng)力比范圍。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟S5中，根據(jù)所述步驟S4中確定的所述最佳噴水強(qiáng)度范圍和所述最佳動(dòng)力比范圍確定水幕安全評(píng)估指標(biāo)，以建立水幕多指標(biāo)評(píng)估體系。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟S2中的所述隧道模型包括單向雙車道隧道(1)，其尺寸的寬×高為9m×(4-5)m，所述單向雙車道隧道(1)的斷面尺寸均相同；所述步驟S2中的所述火災(zāi)場景中火源的功率為5～15MW，所述火源的尺寸長×寬×高為5m×2m×(0.1-0.3)m，所述火源位于所述單向雙車道隧道(1)的中心線上。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于隧道火災(zāi)水幕擋煙隔熱效果的評(píng)估方法，其特征在于：所述步驟S2中的所述隧道模型還包括支路隧道(2)，所述支路隧道(2)一端與所述單向雙車道隧道(1)連接，且所述支路隧道(2)與所述單向雙車道隧道(1)垂直；所述步驟S2中的水幕包括多個(gè)水幕噴頭(3)，多個(gè)所述水幕噴頭(3)均勻布置所述支路隧道(2)與所述單向雙車道隧道(1)連通的一端的頂部，所述水幕噴頭(3)的噴射角度為45-75°、噴水強(qiáng)度為1.5-2.5L/(s·m)以及啟動(dòng)時(shí)間為140-150s。