大转角、小半径曲线公路隧道火灾烟气流动特性及控制方法

我国公路隧道增长速度迅猛发展，建设规模和难度不断扩大。公路隧道线形的设计从以往单一的直线形发展到曲线形，甚至螺旋线形。这类隧道通常具有以下几个非常显著的特点：（一）长度长，平面转角大，（二）平面曲线半径小。因此，形成了其特有的曲壁面边界条件，给隧道的防灾带来了诸多急需解决的基础性研究问题。本研究项目以大转角、小半径曲线公路隧道为研究对象，拟采用理论分析、数值计算和模型试验相结合的手段，深入分析曲壁面边界条件及火源在横断面不同位置对火灾高温烟气流动特性的影响，研究合理的火灾安全控制方法。研究具有非常重要的科学价值和显著的工程应用背景。通过该项目的研究，全面了解和掌握大转角、小半径曲线公路隧道火灾烟气的流动特性，提出曲线公路隧道断面最不利的火源发生位置，建立曲线公路隧道火灾烟气的临界风速数学模型。为今后类似的隧道工程防灾、减灾系统的制定及相关规范的完善提供科学依据。

本项目完成的工作和取得的成果如下：（1）建立了适用于曲线隧道火灾的数值计算模型，并与实验结果进行了验证计算；（2）得到了曲线隧道和直线隧道断面不同部位火源点火灾烟气的流动规律和临界风速大小，确定了最不利火源发生位置；（3）得到了不同半径曲线隧道火灾时火灾烟气流动特性和临界风速大小；（4）搭建了小尺度曲线隧道火灾试验平台；（5）共已发表4篇论文，其中SCI论文2篇，EI论文1篇，核心1篇，另有1篇EI源期刊论文和1篇核心期刊论文待发表。项目取得了预期的成果。