[發(fā)明專利]一種隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法

有效

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• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN111027176B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設計）人: 郭昆;姜學鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11212
• 代理人: 陳曉斌

1.一種隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

S1：確定隧道火災場景下煙氣逆流長度L的影響因素，建立所述煙氣逆流長度L與所述影響因素的關系式；

S2：確定所述影響因素的基本量綱，將所述影響因素由所述基本量綱表示，建立所述煙氣逆流長度L與所述影響因素的量綱關系式；

S3：確定所述影響因素的基本物理量，根據(jù)π定理得到所述影響因素的無量綱項，進而將所述步驟S2中的所述量綱關系式轉(zhuǎn)變?yōu)闊o量綱關系式，再獲得所述煙氣逆流長度L的無量綱計算公式；

S4：通過火災動力模擬軟件進行數(shù)值模擬得到不同工況下火災的所述煙氣逆流長度L的數(shù)值，將模擬結(jié)果繪制成散點圖，明確所述影響因素對所述煙氣逆流長度L的影響；

S5：對所述散點圖的結(jié)果進行非線性擬合，得到所述步驟S3中的所述無量綱計算公式中的各未知系數(shù)的取值，進而建立無量綱式的所述煙氣逆流長度L的計算公式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法，其特征在于：所述步驟S1中，所述影響因素包括排煙口排煙速率v、火災熱釋放速率Q、空氣密度ρ₀、空氣定壓比熱C_p、空氣溫度T₀、重力加速度g、隧道高度H_D、排煙口間距l(xiāng)、排煙口距離頂板高度h、隧道寬度W_D、排煙口面積S、排煙口長寬比α。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述煙氣逆流長度L與所述影響因素的關系式為：

f(L,v,Q,ρ₀,C_P,T₀,g,H_D,l,h,W_D,S,α)＝0。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法，其特征在于：所述步驟S2中，所述基本量綱包括質(zhì)量M、時間t、長度L、溫度T。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法，其特征在于：所述步驟S2中，所述煙氣逆流長度L與所述影響因素的量綱關系式為：

f(L,Lt^-1,ML²t^-3,ML^-3,L²t^-2T^-1,T,Lt^-2,L,L,L,L,L²,1)＝0。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法，其特征在于：所述步驟S3中，所述基本物理量為所述隧道高度H_D、所述重力加速度g、所述空氣密度ρ₀和所述空氣溫度T₀。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述影響因素的無量綱項為：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法，其特征在于，所述煙氣逆流長度L的無量綱計算公式為：

即

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述的隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法，其特征在于：所述隧道為單向三車道隧道(1)，所述單向三車道隧道(1)的尺寸長×寬×高為800m×11m×(4～5)m；所述單向三車道隧道(1)內(nèi)的一側(cè)壁上設有多個排煙口(2)，且其內(nèi)頂壁上均勻間隔設有多個溫度測點(3)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的隧道側(cè)向重點排煙火災煙氣逆流長度的計算方法，其特征在于：所述火災場景的火源采用穩(wěn)態(tài)火或t平方火，所述火源位于所述單向三車道隧道(1)中間車道的中心線上，其尺寸長×寬×高為6m×2m×(0.1～0.3)m；所述火源的功率為5～15MW。