The critical velocity of longitudinal ventilation is one of the most important parameters in tunnel fires. Most previous studies simulated fire scenarios in which only one fire source exists in the tunnel. However, the critical velocity will change under the condition of transverse double fires. In this study, the critical ventilation velocity under the transverse double-fire condi tion compared with the single fire source was analyzed by using the Fire Dynamics Simulator (FDS). The results show that the smoke movement for transverse double fires in the tunnel is affected by both the buoyant force and the shear stress of the sidewalls. As the distance between the double fires increases, the critical velocity decreases first, then increases and eventually decreases. When the double fire sources are both near the side walls, the critical velocity is approximately equal to the critical velocity for adjacent double fires at the center. Finally, relations between the influence coefficient of distance and the dimensionless transverse distance as well as correlations between the critical ventilation velocity with and without distances for double fires were developed. The presented correlation can provide reference value for smoke control and personnel evacuation in case of tunnel fires.

Критическая скорость продольной вентиляции является одним из важнейших параметров при туннельных пожарах. Большинство предыдущих исследований моделировали сценарии пожара, в которых в туннеле существует только один источник огня. Однако критическая скорость будет изменяться при условии поперечных двойных огней. В данной работе с помощью имитатора динамики пожара (FDS) был проведен анализ критической скорости вентиляции в условиях поперечного двойного пожара по сравнению с одиночным источником пожара. Результаты показывают, что движение дыма при поперечных двойных пожарах в туннеле зависит как от силы выталкивания, так и от напряжения сдвига боковых стенок. По мере увеличения расстояния между двойными огнями критическая скорость сначала уменьшается, затем увеличивается и в конечном итоге уменьшается. Когда оба источника двойного огня находятся вблизи боковых стенок, критическая скорость приблизительно равна критической скорости для соседних двойных огней в центре. Наконец, были разработаны соотношения между коэффициентом влияния расстояния и безразмерным поперечным расстоянием, а также корреляции между критической скоростью вентиляции с расстояниями и без расстояний для двойных пожаров. Представленная корреляция может служить эталонным значением для борьбы с дымом и эвакуации персонала при пожарах в туннелях.

• The critical ventilation velocity for transverse double fires in tunnel
  • 1. Introduction
  • 2. Methods
    • 2.1. Physical model
    • 2.2. Large-eddy simulation
    • 2.3. Grid independence test
    • 2.4. Convergence of simulation
    • 2.5. Comparison with experiments
  • 3. Results and Discussion
  • 4. Conclusions
  • 5. Acknowledgement

Инженерно-строительный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2017-. — Периодичность: 8 раз в год. — Выходит с 2017 г. (с № 5). — Электрон. журнал. — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — Текст: электронный

Инженерно-строительный журнал / Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — Санкт-Петербург: СПбПУ, 2017-. № 1 (85), 2019. — 1 файл (14,9 Мб). — Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование). — <URL:http://elib.spbstu.ru/dl/2/j19-231.pdf>.