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自然风与人工风联合作用下隧道火灾扩散机制研究

目录

一、文档综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.1.1交通运输发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.1.2隧道火灾危险性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.1.3自然气流与强制气流协同影响研究的重要性．．．．．．．．．．．．．．11

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.2.1隧道内火灾烟气流动研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

1.2.2自然风对隧道火灾影响研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

1.2.3人工风对隧道火灾影响研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

1.2.4自然风与人工风联合作用研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

1.3研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

1.3.1研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

1.3.2研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

1.4.1研究方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

1.4.2技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

二、隧道火灾烟气流动理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

2.1马赫数效应与高速气流特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

2.2烟气流动控制方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

2.2.1连续性方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

2.2.2动量方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

2.2.3能量方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

2.2.4污染物输运方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

2.3烟气流动影响因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

2.3.1隧道几何参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

2.3.2火灾特性参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

2.3.3自然风场特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．62

2.3.4人工通风系统参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

三、隧道火灾烟气流动数学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65

3.1模型几何与边界条件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．68

3.1.1模型几何简化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

3.1.2模型边界条件设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．70

3.2数值计算方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．73

3.2.1数值格式选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．76

3.2.2求解算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78

3.3模型验证与网格独立性验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82

3.3.1模型验证．．．．．．