胡嘉伟
- 作品数：7 被引量：26H指数：4
- 供职机构：北京交通大学土木建筑工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：交通运输工程环境科学与工程建筑科学更多>>
- 列车着火后继续在隧道中行驶的烟气特性被引量：1
- 2016年
- 保障隧道列车着火后继续向前行驶的安全性是火灾应急救援的目标.文中采用计算流体动力学方法,使用STAR-CCM+软件的滑移网格功能,研究了不同列车行驶速度和火源热释放速率对隧道内烟气特性的影响,得到列车携带火源在隧道内行驶时烟气温度的分布规律和最佳行驶速度.结果表明:隧道列车着火后继续向前行驶时,存在一个使温度达到最低的最佳行驶速度50km/h;当列车运行速度恒定时,火灾热释放速率越大,人眼高度处的最高温度也越高;热释放速率恒定时,最高温度随着列车行驶速度的增大先减小后增大,呈开口向上的抛物线形状;随着着火列车向前运行,列车车顶进风口的最高温度逐渐上升,在隧道横断面的中性面上,最高温度值有较大的振荡;在隧道内340 m处温度最低,但是也达到了166.45℃.列车顶部区域的温度过高,可能会被烧毁性破坏,因此可考虑在列车着火后继续向前运动的同时给隧道通风,以降低环形空间的温度.
- 郗艳红毛军白光胡嘉伟
- 关键词：地铁隧道列车火灾烟气特性热释放速率
- 复杂结构隧道火灾烟气逆流与温度分布的数值模拟被引量：10
- 2019年
- 隧道结构对火灾具有一定的影响,为了得到大曲率、变坡度复杂结构隧道火灾的烟气特性,依托深圳市某长大公路隧道建设工程,建立隧道模型,利用Star-CD/CCM^+数值模拟软件的烟火向导模块,对不同通风速度下的重型货车火灾进行了模拟研究,分析了不同通风速度下隧道内的纵向温度分布规律。结果表明:火灾热释放速率为30 M W时,无通风条件下,火灾烟气的最高温度位于隧道顶棚下方20 cm处,火源正上方的温度最大达到1190℃,隧道坡度的存在使得火源上游烟气逐渐向下游扩散,下游烟气温度在300 s后保持在500℃以上,该高温会对隧道结构造成一定的损伤;控制烟气逆流的临界风速为4.0 m/s,大于由Wu&Baker经验公式得到的值.表明隧道曲率对流场运动有一定的抑制作用;在该临界风速的作用下,烟气向火源下游扩散,扩散速度为6 m/S,烟气的最高温度降低至550℃,且位置向火源下游偏移6 m。建议火源下游行驶车辆的疏散逃生速度大于6m/s。
- 刘斌安军郭汝杰胡嘉伟郗艳红毛军
- 关键词：安全工程数值模拟隧道火灾温度分布
- 隧道横向偏置火源顶棚温度纵向分布特性研究被引量：6
- 2021年
- 为研究隧道横向火源位置对隧道顶棚温度沿纵向分布过程的影响,采用数值模拟与全尺寸模型实验相结合的方法,分析3种火源功率多种横向偏移位置火源燃烧产生的顶棚温升与对应中心火源工况沿隧道纵向不同位置的温度分布特性。结果表明:对于多种横向偏置火源位置,火源所处纵向的顶棚温升衰减仍可用指数形式描述,越靠近隧道侧壁,温升衰减速度越快。火源与横向中心的偏距和纵向距离的耦合影响对温升衰减规律可以用相对独立的公式形式进行描述。火源功率越大,不同偏距火源下影响温升纵向衰减的范围越小。
- 胡嘉伟毛军郗艳红刘斌
- 关键词：隧道火灾顶棚温度分布
- 地铁列车运行速度对客室内火灾烟气扩散的影响
- 2021年
- 地铁列车在隧道内运行若遇客室着火,一般继续运行到前方车站进行救援,此时客室内的烟气扩散危及乘客生命安全。以客室内乘客行李着火的场景为例,通过对客室内的温度场和烟气流动进行数值模拟,分析了列车运行速度对客室内烟气扩散过程的影响。结果表明:火灾发生后,客室内的温度和烟气浓度沿纵向均呈不对称形式的增长,后方区域的温度和烟气浓度均高于前方区域的;列车运行速度越高,单位时间内通过客室顶部风口排出客室的烟气越多;后方区域人眼高度位置处的温度和烟气浓度均随列车运行速度呈二次曲线关系减小。
- 毛军王少华郗艳红胡嘉伟王丹
- 关键词：地铁列车温度分布
- 隧道内偏置火源顶棚近壁面温度边界层效应研究被引量：4
- 2019年
- 基于隧道火灾不同横向火源位置的非对称卷吸影响,通过模拟计算分析了中心火源和偏置火源产生的烟气沿纵向最大温升变化规律,研究了顶棚下方近壁面区域内的不同温度分布,提出偏置火源纵向空间最大顶棚温升公式。结果表明:在壁面黏性作用下,沿纵向蔓延的烟气最高温度在顶棚下方呈现“温度边界层”分布;随着火源位置的偏移,下游出现偏置距离起主导作用影响温度衰减的区域,衰减速度相较于中心火源逐渐降低;火源下游近壁面最高温度位置逐渐远离顶棚后趋于稳定。研究结果对于排烟方式的设计以及空间通风效果的提升有着重要意义。
- 胡嘉伟毛军郗艳红刘斌林振瑶李桂强郭汝杰
- 关键词：隧道火灾
- 隧道内横向偏置火源火灾烟气温度特性全尺寸试验研究被引量：7
- 2020年
- 为了研究隧道内火灾温度分布规律和烟气运动状态,使交通隧道火灾灾害降到最低,通过全尺寸隧道火灾试验研究了热释放速率为30MW火源位于偏离横向中心位置一个车道宽度条件下的顶棚射流的烟气温度特征,分析了烟气在各阶段的温度分布以及沿横向和纵向扩散的规律。结果表明:在火源下游一定区域内,偏置火源火灾产生的烟气在沿隧道横向和纵向扩散温度分布均呈非对称形态;烟气继续沿纵向扩散一段距离后,逐渐出现和形成温度分层;偏置火源顶棚射流的温升趋势随时间呈二次多项式关系增长,远壁面烟气沉降高度和温度衰减幅值大于相应中心火源的试验值;与中心火源的相似,火源在下游30m内的顶棚射流温升随纵向距离的增加符合指数衰减规律,但同时还受到偏置距离的影响;可使用量纲一的偏距与量纲一的纵向距离的函数关系式描述其分布规律。
- 胡嘉伟毛军刘斌林振瑶郗艳红李桂强郭汝杰
- 关键词：烟气扩散
- 导热和绝热隧道顶棚近壁面火灾烟气层特性
- 2021年
- 隧道围岩的导热是影响隧道火灾燃烧特性但常常受到忽视的重要因素之一。为研究隧道导热条件对隧道顶棚近壁面区域内火灾烟气蔓延过程的影响,采用数值模拟与全尺寸模型实验相结合的方法,分析了顶棚导热和绝热两种条件下顶棚近壁面区域竖直方向上的温度分布和烟气层特性。结果表明:顶棚强对流烟气沿隧道纵向蔓延时,导热条件下火源下游100 m范围内顶棚下近壁面最大温升出现的高度位置与温度边界层的相似,且最高温升位置与隧道高度之比值的最大值为0.04,高于绝热条件的0.03,出现最高温升的位置距离火源更远。绝热条件下近壁面区域竖直方向温度分布主要受高温烟气卷吸较低层空气的对流换热的影响。在火源功率低于20 MW时,顶棚接触面烟气温度沿隧道纵向呈指数形式衰减,其无量纲温差可用无量纲火源功率与无量纲纵向距离的三分之一次方来表示。导热条件下的烟气与壁面换热造成的损失对顶棚射流温度分布的影响小于绝热条件下卷吸换热的影响,且该热损失量亦沿纵向呈指数形式衰减。
- 胡嘉伟毛军郗艳红刘斌
- 关键词：隧道火灾导热绝热对流换热
