[发明专利]基于列车火灾热释放速率的铁路隧道通风系统确定方法

说明书

本发明公开了一种基于列车火灾热释放速率的铁路隧道通风系统确定方法，首先确定出所述列车上的可燃材料以及所述可燃材料的参数，所述参数具体为所述可燃材料的单位面积热释放速率与等效宽度，然后确定所述列车中火焰在车厢内的火焰蔓延速率以及火灾轰燃系数，然后再基于所述参数、火焰蔓延速率以及火灾轰燃系数确定列车火灾热释放速率。最后根据所述列车火灾热释放速率确定所述铁路隧道通风系统，确保了铁路隧道通风系统能满足列车发生火灾时对通风风量的要求，能够确保人员安全疏散，能够避免在列车发生火灾时，对隧道衬砌结构造成破坏，保障了铁路隧道的正常运营。

技术领域

本发明属于铁路隧道通风系统技术领域，具体涉及一种基于列车火灾热释放速率的铁路隧道通风系统确定方法。

背景技术

高速列车具有安全、可靠和舒适的特点，受到了世界各国轨道交通运输行业的青睐。随着我国高速铁路的快速发展，高速铁路以及高速列车已经成为了我国现代交通的重要组成部分和经济发展的重要基础设施。

高速列车车厢内可燃部件较多，且还有乘客携带的大量行李物品。当列车在隧道内发生火灾后火势和高温烟气会在隧道内迅速蔓延，会对乘客的安全疏散产生影响。此外，列车在燃烧过程中，大量热量释放到隧道内，隧道顶部的烟气温度通常可达1000℃以上，会对隧道衬砌结构造成严重破坏，影响铁路隧道的正常运营。因此，为了保证火灾时乘客和隧道结构的安全，需要对隧道进行通风，将高温烟气排出隧道。而列车燃烧过程中的热释放速率是确定铁路隧道通风系统的重要参数，但现有的列车火灾热释放速率理论计算方法都不能得到准确的热释放速率值。

因此，如何简单、快速、准确地确定列车火灾热释放速率从而确定铁路隧道通风系统，是本领域技术人员有待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了简单、快速、准确地确定列车火灾热释放速率从而确定铁路隧道通风系统，提出了一种基于列车火灾热释放速率的铁路隧道通风系统确定方法。

本发明的技术方案为：基于列车火灾热释放速率的铁路隧道通风系统确定方法，包括以下步骤：

S1、确定出所述列车上的可燃材料以及所述可燃材料的参数，所述参数具体为所述可燃材料的单位面积热释放速率与等效宽度，所述等效宽度具体为所述可燃材料的表面积与车厢长度之比；

S2、确定所述列车中火焰在列车车厢内的火焰蔓延速率以及火灾轰燃系数；

S3、基于所述参数、所述火焰蔓延速率以及所述火灾轰燃系数确定出所述列车火灾热释放速率；

S4、根据所述列车火灾热释放速率确定所述铁路隧道通风系统。

进一步地，所述S1中可燃材料具体为顶板防寒材、第一内顶板、第二内顶板、第三内顶板、墙壁防寒材、侧墙、车窗玻璃、地板防寒材、地板布、地板、扶手、坐垫、靠背、电缆和行李架。

进一步地，所述等效宽度通过如下公式计算得到：

式中：B_d,i为第i种可燃材料的等效宽度，单位是m，A_i为第i种可燃材料的表面积，单位是m²，L为所述列车车厢的长度，单位是m。

进一步地，所述火焰蔓延速率通过如下公式进行确定：

式中，v为所述火焰蔓延速率，单位是m/s，l_s为所述列车车厢内第一排座椅到最后一排座椅的距离，单位是m，t_p是所述列车火灾从开始达到峰值的时间，单位是s，t₀为火灾开始到距离起火源最近的座椅开始燃烧的时间，单位是s。

进一步地，所述火灾轰燃系数通过如下公式进行确定：