高速铁路隧道救援站火灾烟气控制计算结果与分析

4.2.3.1　着火列车停靠位置1

当着火列车停靠在救援站位置1时，不同排烟风速下隧道顶部烟气温度分布如图4-3所示。

从图4-3中分析可知，当着火列车停靠在位置1时，不同排烟风速下隧道顶部纵向温度分布规律一致，但随着排烟风速增大，火源上方隧道顶部最高温度降低，排烟风速由2.5 m/s增加至3.5 m/s， 顶部最高温度由285 °C下降到245 °C，降低了14%。同时，排烟风速为2.5 m/s和3.0 m/s时火源右侧30 m外烟气最高温度大于180 °C，不满足辐射控制标准，而排烟风速为3.5 m/s时满足热辐射控制标准。

图4-3　位置1不同排烟风速下隧道顶部的温度分布

图4-4所示为着火列车停靠在位置1时，不同排烟风速下救援站疏散站台上人员高度2 m处的烟气温度分布曲线。

从图4-4中分析可知，当着火列车停靠在位置1时，随着顶部排烟风速的增加，救援站疏散站台2.0 m高度处的温度升高，但都小于温度控制标准80 °C，其原因为：停靠位置1处着火列车靠近1号排烟风井，随着隧道顶部排烟风速的增加，着火列车附近隧道纵向风速增大，加大了对烟气层的扰动，使得烟气下沉速度加快。

图4-4　位置1不同排烟风速下人员高度2 m处的温度分布

图4-5所示为着火列车停靠在位置1时，不同排烟风速下着火列车附近救援站横通道前垂直方向上的烟气温度分布曲线。

从图4-5中分析可知，当着火列车停靠在位置1时，2号横通道为最不利横通道，随着排烟风速的增加，横通道前垂直方向上的最高烟气温度下降。

图4-5　位置1不同排烟风速下横通道前垂直温度分布（400 s）

4.2.3.2　着火列车停靠位置2

当着火列车停靠在救援站位置2时，不同排烟风速下隧道顶部烟气温度分布如图4-6所示。

从图4-6中分析可知，当着火列车停靠在位置2时，不同排烟风速下隧道顶部纵向温度分布规律一致，但随着排烟风速增大，火源上方隧道顶部最高烟气温度降低，排烟风速由2.5 m/s增加至3.5 m/s，隧道顶部最高温度由260 °C下降到205 °C，降低了21%。同时，不同排烟风速下火源30 m外温度都小于180 °C，满足辐射控制标准。

图4-6　位置2不同排烟风速下隧道顶部的温度分布

图4-7所示为着火列车停靠在位置2时，不同排烟风速下救援站疏散站台上2.0 m高度处的烟气温度分布曲线。

图4-7　位置2不同排烟风速下人员高度2 m处的温度分布

着火列车停靠位置2位于排烟风井正下方，从图4-7中分析可知，随着顶部排烟风速的增加，疏散站台2.0 m高度处的温度变化较小，满足温度控制标准。(www.xing528.com)

图4-8所示为着火列车停靠在位置2时，不同排烟风速下着火列车附近救援站横通道前垂直方向上的烟气温度分布曲线。

图4-8　位置2不同排烟风速下横通道前垂直温度分布（400 s）

从图4-8中分析可知，当着火列车停靠在位置2时，5号、6号横通道为最不利横通道，随着排烟风速的增加，横通道前垂直方向上的最高烟气温度基本保持不变。

4.2.3.3　着火列车停靠位置3

当着火列车停靠在救援站位置3时，不同排烟风速下隧道顶部烟气温度分布如图4-9所示。

从图4-9中分析可知，当着火列车停靠在位置3时，不同排烟风速下隧道顶部纵向温度分布规律一致，且随着排烟风速增大，火源上方隧道顶部最高温度基本保持不变，约为300 °C。同时，不同排烟风速下火源30 m外最高烟气温度都大于180 °C，不满足辐射控制标准。

图4-9　位置3不同排烟风速下隧道顶部的温度分布

图4-10为位置3处隧道纵向截面烟气分布规律，从中可知着火列车停靠位置3处于两排烟风井正中间，火源位于隧道中性点处，烟气呈对称分布，此时排烟风速对烟气蔓延的影响极小。因此，当着火列车停靠在位置3时，通过提高排烟风速来降低隧道顶部烟气温度是无明显作用的。

图4-10　位置3处隧道纵向截面烟气分布规律

综合上述分析可知：着火列车停靠位置2为最佳停靠位置，即着火列车停靠在排烟风井正下方，此时较小的排烟风速都能够满足烟气控制标准；而着火列车停靠位置3为最不利停靠位置，即着火列车停靠在两排烟风井正中间，此时排烟风速对高温烟气蔓延特性的影响极小，各计算排烟风速下火源30 m外烟气最高温度都大于180 °C，不满足辐射控制标准；着火列车停靠在位置1时，随着排烟风速增大，隧道顶部烟气最高温度下降，当排烟风速为3.5 m/s时满足热辐射控制标准。

图4-11为着火列车停靠在位置3时，不同排烟风速下疏散站台2.0 m高度处的烟气温度分布曲线。

图4-11　位置3不同排烟风速下人员高度2 m处的温度分布

着火列车停靠位置3位于两排烟风井正中间，火源处于隧道中性点附近，从图4-11中分析可知，随着顶部排烟风速的增加，救援站疏散站台2.0 m高度处的温度分布规律及数值都一致，说明此时排烟风速对救援站疏散站台2.0 m高度处的温度分布影响极小。

图4-12为着火列车停靠在位置3时，不同排烟风速下着火列车附近救援站横通道前垂直方向上的烟气温度分布曲线。

图4-12　位置3不同排烟风速下横通道前垂直温度分布（400 s）

从图4-12中分析可知，当着火列车停靠在位置3时，7号横通道为最不利横通道，且随着排烟风速的增加，横通道前垂直方向上的最高烟气温度也基本保持不变。