[01176614]高速旅客(轻轨)列车消防安全防护系统及应急预案研究

本项目立足于高速铁路的研究领域,以典型高铁（轻轨）列车为研究对象,在研究确定其火灾荷载、火灾起因和火灾特点的基础上,运用空气动力学数学模型和列车系统燃烧学基本理论,采用数值模拟和全尺寸实验相结合的方法,确定高速列车的火灾危险性、车厢内的温度场、烟气运动规律、烟气控制措施,并对人员疏散的最佳方式进行研究。具体技术亮点及优势如下： ⑴实地调研CRH1型高速列车,以其为研究对象,采用锥形量热仪、家具量热仪全尺寸实验测试高速列车一等、二等及餐车内装饰物、分隔物、窗帘、座椅及行李等可燃物燃烧特性,确定其热释放速率、质量损失率、热释放总量、温度分布、烟气释放速率、烟气浓度分布等重要火灾动力学参数;定量分析各可燃物热辐射相互关系;最终确定分析得出高速列车火源功率,填补了国内外相关研究空白。 ⑵以火灾动力学为基础,采用三维非定常N-S方程和完全浮力修正的k-ε双方程,建立高速列车车厢火灾烟气湍流模型,研究不同运行状态下,不同火源尺寸、不同通风条件、不同燃烧环境高速列车车厢内烟气羽流演化过程过程;分析烟气羽流出现连续火焰区、间歇火焰区、持续顶棚射流区、纵向蔓延区、环形扩散区等系列条件、变化过程及行为特征。 ⑶在分析得出复杂参数耦合作用下,火羽流行为特征、演化过程并建立羽流卷吸预测模型基础上,运用火灾动力学,定量测量不同火灾场景下,车厢内温度场、浓度场及速度场分布变化过程,最终总结高速列车车厢烟气运动机理,最终提出高速列车车厢最佳烟流控制机理。 ⑷以CRH1高速列车车厢为研究对象,通过实地调研,结合车厢内部结构、空间形式特征,运用Building EXDOUS针对车厢内部不同开门宽度、开门形式、开门位置等近10种疏散场景进行动态模拟人员疏散过程,分析不同出口形式对人员安全疏散影响,最终提出高速列车车厢最佳疏散出口设置方案,为高速列车火灾等紧急情况人员安全疏散提供理论依据及参考。