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第一章 绪论 1

一、概述 1

二、各国地铁介绍 3

三、火灾事故在地铁安全事故中的重要性 6

四、地铁环控系统的研究进展 8

五、地铁环控系统研究方法及存在的问题 13

六、数值模拟技术在地铁火灾研究中的应用 16

七、数值模拟技术在地铁领域的研究进展 19

第二章 地铁火灾火源特性描述 23

一、地铁火灾燃烧特性 23

1.地铁火灾特点 23

2.燃烧过程和蔓延形式 25

3.地铁火灾的发展过程 27

4.地铁站台火灾烟气流动的特点 28

二、地铁火灾可燃物及燃烧产物分析 33

1.可燃物分析 33

2.燃烧产物分析 33

三、燃烧的模拟方法 35

1.湍流燃烧模拟方法 35

2.非预混燃烧模型 37

3.湍流的PDF燃烧模型 38

第三章 地铁火灾场模拟理论基础 43

一、地铁火灾场模拟技术原理 43

二、地铁火灾流场的物理数学模型 45

1.基本假设 45

2.基本守恒方程 46

3.标准k-ε两方程模型 47

4.定解条件 50

5.数值计算方法 54

三、CFD软件介绍 59

1.常用CFD软件 59

2.FLUENT软件的基本功能及在本模拟中的作用 61

3.FLUENT的前处理软件GAMBIT 64

4.FLUENT的后处理软件TECPLOT 65

第四章 基于CFD技术的地铁火灾通风方案优化研究 67

一、地铁火灾通风系统运行模式概述 69

1.车站的防排烟系统 69

2.通风系统运行模式 69

3.通风系统运行模式实例分析 70

二、地铁火灾的火源位置及功率 76

1.火源位置 76

2.火源功率 78

三、人员安全疏散判定条件 79

1.温度条件 79

2.浓度条件 81

3.出入口风向及风速条件 83

四、基于CFD技术的地铁站台火灾通风系统优化模式 86

第五章 地铁火灾CFD数值模拟 88

一、数学模型的实验验证 88

1.实验概述 88

2.实验过程 88

3.实测值与计算机模拟结果的对比分析 90

二、数值模拟场景描述 94

1.地铁站台的物理模型 94

2.边界条件与火源参数 95

三、站台中心区域火灾数值模拟 96

1.固定火源功率的计算模拟 96

2.不同火源功率数值模拟的对比分析 114

3.分析总结 124

4.通风方案的优化及模拟结果分析 129

四、站台列车火灾数值模拟 158

参考文献 169