[发明专利]模型隧道、隧道火灾实验平台及实验方法

说明书

本发明涉及模型隧道领域，公开了一种模型隧道、隧道火灾实验平台及实验方法，模型隧道包括：侧部风道、顶部风道、纵向风道、送风装置和排风装置，送风装置与侧部风道、顶部风道和纵向风道其中一条风道的鼓风口连接，排风装置与侧部风道、顶部风道和纵向风道其中一条风道的出风口连接。隧道火灾实验平台包括：移动火源系统、数据采集系统以及上述的模型隧道。实验方法利用上述隧道火灾实验平台进行火灾模拟实验。本发明可实现侧部横向、顶部横向和纵向的通风和排烟模拟实验，本实验平台可模拟多种复杂排烟模式，具有广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及模型隧道领域，特别是涉及一种模型隧道、隧道火灾实验平台及实验方法。

背景技术

随着我国经济的发展和基础设施建设的持续推进，越来越多隧道投入建设和使用，包括公路隧道、铁路隧道、城市轨道交通隧道等。由于隧道位于地下空间，车辆火灾是隧道安全的重要隐患，根据统计，汽车每行驶五千万公里，发生一次火灾，列车上各类线缆及乘客所携带的行李等，也是发生火灾的重要影响因素。

开展隧道内火灾研究，尤其是汽车/列车火灾研究，是减少隧道火灾发生、降低火灾影响的重要途径。研究途径包括火灾实验研究、理论研究和数值模拟研究等。而火灾实验研究主要包括全尺寸实验研究和缩尺寸实验研究。全尺寸火灾实验可能会对隧道结构造成不可修复的损伤，废弃隧道数量也不足，因此，目前最为普遍的做法为：建立缩尺寸隧道火灾实验平台。缩尺寸隧道火灾实验平台的优点在于：易于建立隧道模型，便于改变参数以及工况，具有成本低廉、操作方便、可重复操作等优势。

由于隧道断面小，距离长，内部气流流通困难，如何在火灾等灾害情况下有效对隧道进行排烟，确保人员安全疏散一直是工程中遇到的困难之一。根据隧道性质、长度、周边环境等，隧道内的通风排烟方式有多种，比如纵向送风纵向排烟、纵向送风横向排烟、横向送风横向排烟、局部横向排烟等，为此学者们和技术人员开发了一些缩尺寸隧道火灾实验平台，但普遍存在适用面窄、隧道内流场不稳定等缺点。现有隧道火灾实验模型针对不同排烟模式的适应性较低，大部分仅能开展纵向送风或者排烟的火灾实验，对于复杂排烟模式，无法适用。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明实施例的目的是提供一种模型隧道、隧道火灾实验平台及实验方法，以解决现有技术中实验平台存在的无法模拟复杂排烟模式的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种模型隧道，包括：侧部风道、顶部风道、纵向风道、送风装置和排风装置，所述侧部风道沿隧道轴向设置于同一侧的隧道内壁的侧壁和隧道外壁的侧壁之间，所述顶部风道沿所述隧道轴向设置于所述隧道内壁的顶部与所述隧道外壁的顶部之间，所述纵向风道沿所述隧道轴向设置于所述隧道内部，所述送风装置与所述侧部风道、所述顶部风道和所述纵向风道其中一条风道的鼓风口连接，所述排风装置与所述侧部风道、所述顶部风道和所述纵向风道其中一条风道的出风口连接。

其中，所述隧道内壁的侧壁和所述隧道外壁的侧壁之间设有隧道设备空间，且所述隧道设备空间位于所述侧部风道的异侧，所述隧道设备空间的两端各设置一个安全疏散门，侧面设置四个安全疏散门且分别设置于所述隧道内壁和所述隧道外壁；所述侧部风道、所述顶部风道和所述纵向风道的鼓风口分别设置于该风道的一端，所述侧部风道、所述顶部风道和所述纵向风道的出风口分别设置于该风道的另一端。

其中，所述侧部风道、所述顶部风道和所述纵向风道的鼓风口分别为多个，且沿所述隧道的横截面水平或竖直均匀分布，所述侧部风道、所述顶部风道和所述纵向风道的出风口为多个，且沿所述隧道的横截面水平或竖直均匀分布。