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隧道建设(中英文) ›› 2011, Vol. 31 ›› Issue (S1): 74-79.

• 研究与探索 • 上一篇    下一篇

车辆阻挡效应对隧道火场燃烧及烟流之影响研究

李伊平1, 蔡匡忠2, 简贤文3 , 黄信创4, 邱重樵2, 陈婉盈1   

  1. (1.南亚技术学院, 桃园; 2. 高雄第一科技大学, 高雄;  3.中央警察大学, 桃园; 4.胜华科技股份有限公司, 桃园)
  • 收稿日期:2011-05-11 出版日期:2011-08-05 发布日期:2011-11-04
  • 作者简介:李伊平(1960—),台湾,2006年毕业于英国Ulster University 防火工程学系,博士,副教授,南亚技术学院,防火工程领域教学及特殊空间火灾研究。

Effect of Traffic Jams on Combustion of Fire Source and Smoke Movement in a Road Tunnel

YeePing Lee1, KuangChung Tsai2, ShenWen Chien3, HsinChung Huang4,ChiouChung Chiau2 , WanYing Chen1   

  1. (1. Nanya Institute of Technology, Taoyuan; 2. National Kaohsiung First University of Science & Technology, Kaohsiung; 3. Central Police University, Taoyuan; 4.Wintek Group Co., Ltd., Taoyuan)
  • Received:2011-05-11 Online:2011-08-05 Published:2011-11-04

摘要: 近期国际曾发生多起重大隧道火灾灾难,隧道火灾安全议题已获得全球普便之重视。目前学术界与工程界多采用缩小尺寸实验或数值模拟方法对隧道火场环境进行研究与探讨。然不论实验或计算机模拟最重要的关键为能否充分地反应出实际隧道之火场情境,方能获致合理且有意义之研究成果。检视现今之隧道火害研究,可发现几乎所有的相关研究皆仅简化地假设火场上游无车辆回堵现象,此有违火场上游应发生车辆回堵之实际隧道火灾情境,因此将无法合理地模拟火场上游车辆阻挡风机气流对火场燃烧及烟流所造成之影响。针对此项尚待厘清之议题,本研究首先执行缩小尺寸实验,以均匀风速施加于隧道横断面模拟风机作动所产生之气流,探讨隧道塞车情境对火场燃烧所造成之影响。复执行全尺寸纵流式排烟模式(轴流风机)隧道火灾情境计算机数值模拟,针对火场上游是否有车辆回堵、回堵车体尺寸、火源与回堵车体距离等变因对火场燃烧、温度及烟流所造成之影响进行探讨。研究结果发现火场环境及烟流将受有、无车辆回堵、回堵车体大小及火源与车体距离等因素而有不同程度之影响。

关键词: 缩小尺寸实验, 数值模拟, 烟层逆流, 热释放率, 火场堵车模式, 隧道通风气流

Abstract: Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations have been employed to study tunnel fires by both academics and engineers. Whether the simulation results are reasonable depends significantly on whether or not, a reasonable fire scenario can be simulated. For example, can the effect of a traffic jam upstream of a fire, which blocks the air flow due through the ventilation system, on the heat release rate of the burning vehicle and movement of smoke in a real tunnel fire scenario be reasonably neglected? This research utilizes reduced scale experiments and CFD analysis to investigate the effect of issues, including the size of blocked vehicle upstream of a fire and distance between the blocked vehicle and the burning vehicle, on the tunnel environment during a fire.

Key words: numerical simulation, backlayering of smoke, heat release rate, ventilation air flow