《高速列車火災燃燒特性及煙流運動機理研究》是依託四川師範大學，由朱傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：高速列車火災燃燒特性及煙流運動機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱傑
- 依託單位：四川師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
火災已成為高速列車安全運營的最大威脅之一。本課題擬以高速列車為對象，對其燃燒特性及煙流運動機理開展研究。首先全尺寸試驗分析列車各可燃物燃燒特性，確定高速列車定常火源功率；其次，運用火災動力學及流體力學理論，採用三維非定常N-S方程和完全浮力修正k-ε雙方程建立車廂火災湍流模型，研究不同運行狀態、不同火源尺寸、不同通風條件、不同燃燒環境等多場耦合作用下，高速列車車廂煙氣羽流形成機理、演化過程、行為特徵，進而建立羽流卷吸運動預測模型；在此基礎上，縮尺試驗定量測試不同火災場景下，列車車廂內溫度場、濃度場、速度場分布及變化過程，揭示高速列車車廂煙氣運動機理；最終創造性提出高速列車火災最佳安全行駛速度、最佳通風方式及火災煙氣調控機理。本研究可補充運動受限空間火災動力學理論，為高速列車火災危險性分析、人員安全疏散及火災綜合防治提供理論依據，同時可為相關規範制定提供技術參考。
結題摘要
高速列車屬典型狹長受限空間，可燃物較多且相對集中，目前尚未配置有效消防安全防火系統，一旦車廂內發生火災，火勢蔓延迅速，煙氣可迅速充滿整個車廂，疏散救援困難，嚴重威脅人員生命和財產安全，造成重大經濟損失和惡劣社會影響。目前，針對高速列車火災防治，國內尚無完善消防安全防護系統，諸多消防問題亟待解決。 本課題以典型高速列車為研究對象，通過大量實地調研及全尺寸試驗，對高速列車車廂內可燃物的燃燒特性進行全面分析，創造性提出高速列車車廂火源功率為37MW；運用火災動力學及相似理論，設定了8個典型火災場景，採用CFD對其車廂內的火災煙氣運動過程定量研究，得出火災條件下，高速列車最佳空調風速為0.3m/s，快速開啟逃生窗可顯著延緩煙氣蔓延過程，降低其火災危險性；其次，運運用Building Exdous對車廂內10個不同火災場景下，人員疏散過程定量模擬分析，研究得出，車門位於車廂兩端時更有利於人員安全疏散，車廂開門寬度從0.9m增至1.0m時，可有效提升其疏散效率；最後從自動滅火系統、自動探測報警系統、消防應急預案等方面進行整體分析設計，提出高速列車整體火災防控技術。 本項目研究成果整體處於國際領先水平，部分成果為國際首創，具有極強創新性和推廣套用價值，該成果可為高速列車火災撲救、應急救援預案及人員安全疏散提供可靠理論依據，為高速列車相關規範、技術標準制定提供科學參考。
