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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张源 万志军 覃述兵 周嘉乐
该文研制的大尺寸巷道/隧道热环境模拟试验系统的模拟段有效长度6000 mm、围岩直径800 mm、最高稳定岩温70℃、风温5～45℃、湿度20%～90%RH、最大风量5000 m~3/h、最大模拟倾角45°,与已有试验装置相比,该模拟巷道/隧道尺寸大、试验参数范围大、试验误差减少,系统采用低电压、高电流的电加热方式控制系统边界温度,试验过程更安全、操作更简便。通过高地温巷道通风过程中围岩温度场模拟试验,证实了系统与现场测试结果具有较好的一致性,该系统可用于探索深部巷道、隧道等地下工程中的岩体传热问题,为高地温巷道/隧道的热害防治提供试验平台。
关键词：
高地温 热环境 热害 温度场 相似试验
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
岳顺禹 龙增 仇培云 钟茂华 华福才
随着中国地下空间工程建设速度加快,在施工过程中存在的独头隧道数量逐年增加。为研究地铁施工阶段形成的独头隧道中发生火灾时的烟气蔓延特性,在某地铁隧道施工区间开展全尺寸现场火灾实验,通过分析隧道整体温度分布、风速分布、烟气层高度等参数并结合现场观测,研究烟气在独头隧道内的扩散和沉降规律。结果表明:在自然通风条件下,烟气向隧道封闭端方向扩散速度慢于向连通端方向扩散速度,扩散速度差异随火源距封闭端距离增加而减少。连通端方向的顶棚烟气温度衰减速率慢于封闭端。烟气在连通端的分布基本符合指数衰减模型,而在封闭端产生明显的蓄积现象,形成一段烟气层高度低至1.5m以下的危险区间,这是烟气控制和火灾应急中的重点区域。
关键词：
火灾 全尺寸实验 烟气扩散 独头隧道
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈俊沣 程辉航 魏旋 温亲玮 吴乐 刘畅 钟茂华
在某大断面公路隧道开展火灾全尺寸实验,评估实验中的温度测量误差.利用同一工况的多次重复实验获得了火灾场景下隧道内的温度分布,随后利用统计学方法量化评估了隧道不同区域、不同时间的纵断面温度数据的误差.结果表明:隧道火灾全尺寸实验中温度数据误差最大可达到±20℃,最大相对误差可达40%.自然风和火源功率波动是影响温度数据不确定性的2个重要因素,并直接导致了烟气前锋到达阶段和火源功率衰减阶段温度数据标准差的显著增大.火源的上下风向区域温度数据的标准差存在较大的差异.上风向烟气扩散容易受到风速波动干扰,温度数据相对误差可达到20%.研究结果可为隧道全尺寸实验数据准确度评估和误差分析提供支撑.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨宇轩 刘畅 仇培云 龙增 钟茂华
针对含坡度隧道火灾烟囱效应和阻塞效应对烟气扩散影响机理欠明确等问题,该文以国内某城市轨道交通线路为研究对象,开展了车辆阻塞下的全尺寸火灾实验研究.通过改变通风方式和车辆的阻塞状态,重点研究了气流速度、烟气温度竖直分布、烟气层分布和烟气蔓延时间等问题.结果表明通风方式和车辆阻塞效应均会使火灾区域的流场产生变化,进而对气流速度、烟气分布和烟气蔓延时间造成影响,此外该文建立了烟气蔓延速度模型,揭示了车辆阻塞条件下含坡度隧道的火灾烟气特性和运移扩散规律,可为地铁火灾烟气控制和人员疏散提供数据和理论支撑.
关键词：
隧道 坡度 阻塞 火灾 全尺寸实验
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
程辉航 苗瑞锋 杨秀军 潘荣亮 陈俊沣 钟茂华
针对双洞长距离公路隧道的火灾烟气扩散特性和通风排烟设计,该文设计、开展了多组不同火灾场景下的全尺寸现场试验,分析了气流速度、烟气温度分布、烟气扩散时间等特征参数,获取了火灾情况下的烟气扩散信息,并基于现场试验开展了数值模拟工作,以研究不同机械通风模式的烟气控制效果。结果表明:自然通风条件下,火源上游温度最高点出现在3～4 m处;当机械通风方向与自然风相反时,虽然能稳定烟气层,使上游温度在竖直方向上随高度梯度分布,但也会导致通风的冷却效果减弱,提高烟气温度。此外,该文基于全尺寸试验结果开展数值模拟工作,研究设定工况下较优的通风模式。试验结果可为类似结构的隧道工程的防排烟设计提供数据支撑和技术参考。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
刘畅 钟茂华 林鹏 龚远平 田向亮 阴彬 龙增 杨宇轩
为研究水利水电工程洞室群连接节点的火灾烟气蔓延特性,在某水电站地下洞室分岔型隧道开展全尺寸现场实验,通过分析各隧道区段温度分布、烟气层高度等参数并结合现场观测,研究烟气由分岔节点向连接隧道的扩散和沉降规律.结果表明:分岔隧道火灾危险性受坡度结构和通风条件的影响,起火位置上风向隧道烟气温度稳定衰减且分层作用明显;下风向隧道烟气与空气的掺混破坏了烟气稳定分层结构,烟气沉降加剧并形成趋于均一的竖向温度分布,上坡结构导致烟气沉降作用更为明显,2#隧道中3m高度以下的烟气温度沿纵向反而呈现升高趋势.防排烟设计中应综合考虑不同隧道区段火灾危险的差异性,在实验火灾规模下,上风向隧道烟气层高度保持在4.2m,下风向低温烟气区域面临较高危险性,烟气层高度均降低至1.5m以下;2#隧道的上坡结构进一步加剧了烟气沉降,起火2min后即降低至0.8m以下,是烟气控制和火灾应急中应考虑的重点区域.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈长坤 徐童 史聪灵 赵小龙 张宇伦
为了探索隧道内可燃液体蒸气的爆燃超压及火焰传播规律,该文采用1/20的缩尺寸隧道模型,以不同液体温度(30、 40、 50、 60、 70、 78℃(沸点))下蒸发产生的乙醇蒸气为爆燃介质,分析不同时间点火的引爆情况及爆燃超压等数据。结果表明:蒸气的爆炸极限受到初始液体温度的影响,当蒸气温度低时爆炸极限范围小,同时所需要的引爆能量也会变大。被引爆乙醇蒸气的超压值沿隧道纵向呈现明显的双峰形状,同时在超压曲线第1次达到峰值时,燃料盘上方压力测点P1低于远离中心位置P2、 P3处的超压值。此外,隧道内爆燃超压最大值会随着乙醇蒸气浓度的增加而呈现先增大后减小的趋势。
关键词：
缩尺寸隧道 可燃液体蒸气 爆燃 超压
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
潘荣亮 王亚南 岳顺禹 冉辰皓 程辉航 钟茂华
中国高铁隧道具有明显的高拱顶、大断面特点,为研究上述特征作用下高铁隧道火灾烟气纵向流动与温度分布特征,该文依托渝湘高铁重庆至黔江段的白家山隧道开展了全尺寸高铁隧道火灾实验,获取了火灾烟气在纵向方向上的蔓延速度与温度分布特征。研究发现:尽管高铁隧道净高、横截面积较常规公路隧道变大,高铁隧道火源热释放速率对烟气纵向蔓延的速度仍然起到重要作用。高铁隧道内火灾烟气温度在垂直方向上呈现出经典的“top-hat”分布,并且随着烟气远离火源位置,烟气垂直方向温度的“top-hat”分布特征逐渐趋于一致。此外,该文划定了高铁隧道热烟气纵向流动的一维过渡射流区(区域Ⅱ)与一维临界射流区(区域Ⅲ)分界线,探究了现有狭长受限空间内火灾烟气纵向流动与温度分布模型在高铁隧道火灾领域的适用性并分析误差原因,调整了适用于高铁隧道射流区域Ⅲ的热烟气温升纵向衰减模型,研究成果为评估高速铁路隧道内火灾烟气纵向蔓延对人员疏散的影响提供了数据和理论支撑。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王伟 方慧 伍纲 程瑞锋 张义 袁余
为探明多层覆盖对大跨度拱棚典型季节热性能的影响，采用计算流体力学（CFD）方法构建双膜大跨度拱棚模型，探究夏季无风和冬季有风2种较为极端环境下拱棚内热环境的分布规律，并与单膜大跨度拱棚进行对比。结果表明：拱棚内温度模拟值与实测值的平均相对误差为1.53%，均方根误差0.75℃，构建的CFD模型可准确模拟双膜大跨度拱棚内的温度分布；夏季工况下双膜大跨度拱棚在缓冲区域会产生高温积聚，导致双膜大跨度拱棚平均温度比单膜大跨度拱棚高约1℃；冬季工况下双膜大跨度拱棚内外层空间温差较大，双膜大跨度拱棚平均温度比单膜大跨度拱棚高5.1～10.6℃。综上，双膜大跨度拱棚更适用于寿光地区的气候环境。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
于洋 吴磊 梁化强
基于3ds Max软件构建了隧道掘进机的驱动及各类零部件模型,并以Unity3D软件作为驱动引擎,借助于C语言编程实现了良好的人机交互。研发了隧道掘进机虚拟仿真系统,将该系统应用于地下工程施工课程的实践教学环节,改变了传统的单一实训模式,丰富了实训教学手段,改善了实训效果,提升了学生的专业技能和素养。
关键词：
隧道掘进机 虚拟仿真 实训教学模式
[期刊] 技术经济
[作者]
田华 吴国视 陈燕虹
[期刊] 宏观经济管理
[作者]
目前,中铁隧道集团是国内隧道和地下工程领域里最大的一家集勘测设计、建筑施工、科研开发、机械修造四大功能为一体的企业集团。集团公司前身是铁道部
[期刊] 物流技术
[作者]
张树国
随着我国铁路事业的迅猛发展，特长隧道的长度新纪录被不断刷新，越来越多的隧道投入使用。隧道照明的功能着重在于隧道设施本身的正常运行、定期维护检修和事故状态的疏散和救援，针对铁路隧道照明技术存在的问题，提出了一种全新的照明控制系统，实现铁路隧道照明的自动化、智能化。
关键词：
铁路 隧道照明 自动控制
[期刊] 物流技术
[作者]
刘琼琼
介绍了自动引导车辆AGV在我国先进制造业发展过程中的优势，以及几种常见的AGV导航方式和底盘结构。通过对项目实际需求的分析，确定了AGV的尺寸、通讯方式、导航方式以及安全防护的详细方案。分别对AGV电气控制系统的5个组成部分进行了阐述，介绍了电气原理图的设计和程序的编写，并分析了影响电气系统稳定性的因素。最后提出了大尺寸AGV有待解决的精确定位的难点。
关键词：
大尺寸AGV 电气控制系统 半在线
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
雷旭 李海珍 汪贵平 黄鹤
为提升交通控制系统实践教学效果,提出隧道运行环境管控虚拟仿真实验教学项目建设方案。该方案是基于"互联网+"思想、结合虚拟仿真技术和隧道交通控制理论的研究成果。实验项目应用网络化教学手段和线上互动教学方法,通过隧道现场环境检测和隧道控制子系统仿真,使学生直观了解隧道环境检测系统的工作过程,掌握环境控制系统的工作原理,综合设计隧道管控方案和策略,提高综合设计能力。
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