1、近年來發(fā)生的幾起重大隧道火災事故警示人們，隧道在給人們帶來交通便利的同時，其火災安全形勢也越來越嚴峻，隧道火災如不能得到有效的控制，很有可能帶來災難性的后果?；馂闹性斐扇藛T傷亡的最主要因素是燃燒所產(chǎn)生的有毒有害煙氣，因此，隧道火災煙氣的特征與控制研究在隧道火災安全研究中有著舉足輕重的地位。
　　 本文圍繞隧道火災煙氣的溫度特征及其合理控制，采用理論研究、實驗對比分析和CFD數(shù)值模擬相結合的研究方法，完成的主要研究工作如下：

2、>　　 建立了自然通風和強迫縱向通風條件下火災煙氣溫度在隧道縱向上的衰減模型。分析火災煙氣在隧道頂棚下的發(fā)展特性，從火災煙氣的基本控制方程出發(fā)，通過一些合理的假設對控制方程進行理論推導求解，得到自然通風條件下火災煙氣溫度在矩形截面隧道縱向上的分布模型；提出特征水力直徑的概念，將矩形截面隧道的截面高寬比引入上述模型；研究強迫縱向通風條件下隧道內通風風速和火災熱釋放速率對隧道火災煙氣流動的影響，將縱向通風風速和火災熱釋放速率的影響引入上述

3、模型，使之適用于強迫縱向通風條件；在此基礎上，考慮典型的非矩形截面隧道，推導其特征水力直徑，使模型更具有普適性；利用已有的多尺度隧道火災實驗數(shù)據(jù)和CFD數(shù)值模擬結果對上述模型進行了驗證，結果表明，本文模型能夠很好的預測隧道火災炯氣溫度的縱向分布特征，具有較高的精度。
　　 通過定義隧道阻塞比分析了隧道火災時車輛阻塞效應對煙氣溫度特征與控制的影響?；馂臅r火源占據(jù)隧道橫截面部分面積，對縱向通風產(chǎn)生一定阻塞效應是更切實際的隧道火災場景

4、，然而前人的關注很少。隧道阻塞比定義為隧道內對縱向通風產(chǎn)生阻塞效應的車輛的橫截面面積與隧道橫截面面積的比值。結合已有的多尺度隧道火災實驗數(shù)據(jù)和CFD數(shù)值模擬結果，分析了火災煙氣流動特性和抑制煙氣逆流的臨界風速隨隧道阻塞比的變化情況。研究表明，車輛阻塞改變了火源局部的通風條件，小火災時隧道頂棚下最高溫度隨阻塞比的增大而減小，大火災時最高溫度不受阻塞比的影響；隧道臨界風速隨阻塞比的增大而減小。在前人經(jīng)驗模型的基礎上，引入考慮隧道車輛阻塞效應

5、的修正因子，得到了更具有普適性的隧道火災最高溫度模型和臨界風速模型。
　　 建立了縱向通風對隧道火災的強化作用模型。從基本物理現(xiàn)象出發(fā)，通過定義強迫縱向通風條件下火災熱釋放速率相對自然通風條件下火災熱釋放速率的增長率，推導了熱釋放速率增長率隨隧道縱向通風體積流率與火源質量損失速率比值的變化關系，建立了縱向通風對隧道火災熱釋放速率的強化作用模型；利用已有的多尺度隧道火災實驗數(shù)據(jù)對上述模型進行了驗證。結果表明，隧道火災熱釋放速率增長