崔心源，趙金龍，姚勇征，袁沙沙，吳兵，黃弘

(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)應(yīng)急管理與安全工程學(xué)院，北京，100083；2.中國建筑科學(xué)研究院有限公司，北京，100013；3.清華大學(xué)公共安全研究院，北京，100084)

作為公路交通事故之一，隧道火災(zāi)被學(xué)者廣泛關(guān)注和研究。隧道火災(zāi)發(fā)生時，隧道內(nèi)的高溫嚴重影響人員疏散及消防人員救援。隧道火災(zāi)誘發(fā)因素很多，包括車輛碰撞、車輛自燃、隧道內(nèi)設(shè)備故障和人為原因等[1]。在實際事故場景中，隧道火災(zāi)極易形成連環(huán)事故，形成2 處或多處起火[2]。與單火源隧道火災(zāi)事故相比，雙火源火災(zāi)事故更加復(fù)雜，隧道內(nèi)煙氣受到2個火源影響，擴散蔓延規(guī)律明顯改變，導(dǎo)致火源之間的環(huán)境變得更加復(fù)雜[3]，短時間即可導(dǎo)致被困人員死亡。因此，研究雙火源火災(zāi)的災(zāi)變機理，分析不同參數(shù)對災(zāi)變過程的影響具有重要意義。

對于隧道內(nèi)雙火源火災(zāi)事故，人們開展了實驗和數(shù)值模擬研究[4-14]。

在實驗研究方面，JI 等[4-5]研究了火源間距對雙火源燃燒行為的影響，分析了質(zhì)量損失率、火焰長度、氣體溫度分布和熱通量等參數(shù)的變化規(guī)律；LIU等[6]通過正庚烷火源陣列燃燒實驗，發(fā)現(xiàn)了火源之間的空氣卷吸限制機制和熱反饋機制具有相互競爭關(guān)系，并得出了二者之間的競爭結(jié)果；WAN 等[7-8]引入了強羽流距撞擊點作為參考位置，提出了一種新的雙火源火災(zāi)近頂板氣體溫度衰減曲線，并通過雙丙烷氣體火源實驗進行驗證；WANG等[9]研究了自然通風(fēng)隧道中雙火引起的溫度分布，并分析了縱向溫度衰減系數(shù)與不同燃燒器間距之間的關(guān)系；ZHANG等[10]通過搭建1:10縮尺隧道模型，研究了熱釋放速率、縱向風(fēng)速度和火源間距對最高溫度的影響。

在數(shù)值模擬方面，學(xué)者們大多以火源功率和火源間距為自變量，研究了隧道內(nèi)溫度分布和煙氣擴散蔓延規(guī)律[11-13]。TSAI 等[11]利用FDS 數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)了臨界通風(fēng)速度與雙火源間距、熱釋放速率和火源的位置有關(guān)；徐浩禎等[12]研究了不同火源間距下燃燒行為和煙氣溫度分布規(guī)律；劉瓊等[13-14]通過FDS 構(gòu)建了隧道雙火源模型，發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)臨界風(fēng)速隨雙火源間距增大而逐漸減小，并趨于穩(wěn)定。

目前雙火源隧道火災(zāi)的研究主要集中在火源間距[7,15]、火源功率以及風(fēng)速[13-14]等參數(shù)對災(zāi)變過程的影響，對火源寬度的研究相對較少。顯然，火源寬度越寬，被困人員逃生通道越窄，同時，火源寬度直接影響煙氣的蔓延規(guī)律，尤其是限制了火源之間的煙氣擴散蔓延，造成煙氣下沉，影響被困人員疏散。此外，很少有學(xué)者關(guān)注雙火源間近地面處的溫度變化，而該參數(shù)直接決定了被困人員能否成功疏散。

本文通過PyroSim火災(zāi)模擬軟件構(gòu)建縮尺隧道雙火源火災(zāi)模型，模擬不同火源寬度和間距下隧道雙火源火災(zāi)的災(zāi)變過程，分析雙火源情況下隧道內(nèi)溫度、流場和輻射等參數(shù)的變化規(guī)律，以便為人員疏散和應(yīng)急救援提供參考。

1 模型構(gòu)建與參數(shù)確定

1.1 模型的構(gòu)建

本文選用FDS 火災(zāi)數(shù)值模擬軟件進行數(shù)值模擬。數(shù)值模型主要依照前期搭建的1:10 縮尺度的隧道實驗?zāi)Ｐ徒?，隧道尺寸參考JIG B01—2014“公路工程技術(shù)標(biāo)準”[16]以及JTG D70/2—2014“公路隧道設(shè)計規(guī)范”[17]，具體長×寬×高為12.0 m×1.0 m×0.5 m。為了獲得隧道內(nèi)的縱向溫度分布，在距離頂板2.0 cm 處布置熱電偶測點(共設(shè)置61個)，近火源位置處熱電偶的水平間距為0.1 m(共31 個)，相對較遠處熱電偶水平間距為0.3 m(共30個)，布置方式見圖1(a)。

通過設(shè)定不同寬度油盤來模擬不同寬度的火源。油盤縱向長度保持不變(D=14 cm)，主要改變橫向?qū)挾萕和油盤間距s，油盤布置方式見圖1(b)，具體工況見表1。

表1 模擬工況統(tǒng)計Table 1 Simulation working condition statistics

為保證模擬工況和實驗工況保持一致，模擬中設(shè)定壁面材料盡可能與隧道所用的材料保持一致。在模擬中，分別將隧道地面與正面材料設(shè)定為PyroSim 軟件中自帶的玻璃，其他壁面設(shè)置為石膏。

1.2 火源熱釋放速率確定

模擬中，環(huán)境溫度設(shè)為20 ℃，燃燒模型采用t2火模型，模擬時間均為300 s。設(shè)定燃燒10 s后達到最大熱釋放速率并穩(wěn)定。模擬中設(shè)定熱釋放速率主要參考實驗得到ml，具體公式如下：

式中：ml為燃料的單位面積質(zhì)量損失率，kg/(m2·s)；m0為初始時刻油盤質(zhì)量，kg；mT為T時刻油盤質(zhì)量，kg；T為燃燒時間，s；Ap為油盤的面積,m2；Q為熱釋放速率，kW；χ為燃料的燃燒效率；ΔHc為燃料完全燃燒的熱值，J/g。

由實驗可知，對于邊長為14 cm 的雙火源正庚烷燃燒，穩(wěn)定階段的燃燒速率為20.57 kg/(m2·s)，因此，模擬中火源熱釋放速率設(shè)定為16.17 kW。

1.3 網(wǎng)格參數(shù)確定

網(wǎng)格尺寸是FDS 模擬設(shè)置的重要參數(shù)，在模擬計算前應(yīng)對網(wǎng)格敏感性進行驗證。網(wǎng)格敏感性分析表明網(wǎng)格尺寸的經(jīng)驗值為火焰特征直徑的1/16～1/4 較為合適，火焰特征直徑D*采用下式進行計算：

式中：為火源的熱釋放速率，kW；ρ∞為空氣密度，取1.2 kg/m3；cp為空氣比熱容，取1.0 kJ/(kg·K)；T∞為環(huán)境空氣溫度，取293 K；g為重力加速度，取9.81 m/s2。

本次模擬通過實驗結(jié)果確定單個火源的熱釋放速率為16.17 kW。根據(jù)式(3)可得D*=0.190 1 m，網(wǎng)格尺寸范圍為0.01～0.05 m，取3 種網(wǎng)格尺寸，見表2。根據(jù)3 種方案，得到不同工況下頂板溫度變化曲線，如圖2所示。

表2 不同網(wǎng)格尺寸方案Table 2 Different grid size schemes

由圖2可知：在溫度穩(wěn)定階段，方案1與方案2的平均溫度相對偏差小于2%，但方案3與前兩者差距較大。本文選擇網(wǎng)格長×寬×高為0.02 m×0.02 m×0.02 m的方案，即網(wǎng)格尺寸取火焰特征直徑的1/8，這符合應(yīng)用中網(wǎng)格尺寸的取值要求。

1.4 模型可靠性驗證

為了驗證數(shù)值模型的準確性，專門搭建了與模擬尺寸一致的縮尺隧道模型，其中熱電偶布置與模擬中的布置保持一致，見圖3。隧道中心放置火源間距s=2D，邊長D=14 cm的2個正方形油盤，如圖3(a)所示。實驗采用正庚烷作為燃料，用于獲得穩(wěn)定階段的熱釋放速率。

隧道內(nèi)頂板處溫度是實驗中重要的參數(shù)。以在2D間距下，W=14 cm 的工況為例，頂板溫度對比如圖4所示。由圖4可知，數(shù)值模擬結(jié)果與縮尺實驗結(jié)果在溫度分布方面具有一致性，這說明了數(shù)值模型模擬結(jié)果的準確性。

2 結(jié)果及分析

2.1 火源寬度對頂板溫度分布的影響

火災(zāi)煙氣受熱后，在火源上方隨火羽流撞擊頂板迅速蔓延。隧道內(nèi)火焰溫度分布直接決定了煙氣擴散速率和煙氣沉降速率[18-20]。因此，在隧道火災(zāi)的研究中，隧道頂板縱向溫度是一個重要參數(shù)。

2.1.1 火源寬度對頂板溫度分布的總體影響

圖5所示為不同工況下(表1)頂板縱向溫度分布的曲線圖。由圖5可知：各工況下近火源處隧道頂板縱向溫度分布總體呈現(xiàn)出“凹”形分布，即雙火源上方的近頂板溫度最高，隨著位置遠離火源，其近頂板溫度會迅速減小。這主要是由于近頂板受火羽流影響，溫度較高，但隨著距離增加，遠端煙氣受火羽流影響較小，同時與周圍區(qū)域的對流散熱增強，這導(dǎo)致溫度在遠端迅速下降，呈指數(shù)衰減規(guī)律，且隧道開口處溫度始終保持在82 ℃左右。在雙火源之間，隨著火源寬度增加，隧道內(nèi)最高溫度和雙火源中心位置的溫度都明顯下降，這主要由于火源總功率保持不變，當(dāng)火源寬度逐漸增加時，火源單位面積的熱釋放速率逐漸減小，火焰高度也逐漸變低。例如，當(dāng)火源間距s=2D，火源寬度由14 cm 逐漸增加至35 cm 時，近頂板最高溫度由450 ℃左右下降至220 ℃左右，雙火源中心位置處溫度由360 ℃左右下降至210 ℃左右。

當(dāng)火源寬度一定時，隨著火源間距增加，近頂板最高溫度基本保持穩(wěn)定，雙火源中心位置的溫度會明顯下降。這是由于隨著火源間距增加，雙火源中心位置處受到火羽流的影響逐漸減弱，同時，高溫?zé)煔庠陔p火源之間的空間內(nèi)與環(huán)境對流換熱增加，熱量損失明顯。例如，當(dāng)火源寬度W=14 cm，火源間距由2D增加至8D時，雙火源中心位置近頂板溫度由360 ℃下降至200 ℃左右。

2.1.2 火源寬度對遠端頂板溫度分布影響

從圖5可發(fā)現(xiàn)雙火源工況下隧道遠火源端的頂板溫度分布近似呈指數(shù)衰減規(guī)律，與單火源的分布規(guī)律保持一致。對于單火源遠端近頂板溫度分布，根據(jù)理論推導(dǎo)得出[21-22]：

式中：ΔTx為任意位置的溫升變化，K；ΔTmax為基準處的溫升變化，K；x為任意位置與基準處的距離，m；x0為基準處的位置，m；a為常數(shù)系數(shù)；K為衰減因子，表征煙氣溫度在隧道內(nèi)衰減速度。

以火源間距2D為例，對隧道遠火源端近頂板溫度分布進行擬合，結(jié)果見圖6。其中，橫坐標(biāo)(x-x0)表征測點與最高溫度點的水平距離，縱坐標(biāo)ΔTx/ΔTmax衡量不同測點溫升與最高點溫升的比。由圖6可見：隧道縱向溫度分布基本服從指數(shù)衰減規(guī)律，相關(guān)系數(shù)R2＞0.80。在火源間距一定時，隧道內(nèi)遠端溫度衰減因子隨火源寬度增加而減小，這主要是因為在火源的總熱釋放速率一定時，火源寬度越大，火焰高度越低，隧道內(nèi)近頂板最高溫度下降。同時，對于遠端如出口位置處，頂端溫度基本不受到火源寬度的影響。

圖7所示為不同工況下的衰減因子的變化。由圖7可見：在火源寬度一定時，衰減因子隨著火源間距增加而增加，這是因為在式(4)中，各工況的基準均選在最大溫升處即ΔTmax處；隨著火源間距增加，火源與隧道開口處的距離會逐漸減小，又由2.1.1 可知，在火源功率不變的情況下，火源間距對最大溫度與隧道開口處溫度的影響均較小。因此，在更短距離從最高溫度衰減至開口溫度時，表現(xiàn)出溫度衰減更快，即衰減因子更大。

2.2 火源寬度對雙火源之間溫度分布的影響

雙火源間的火場溫度直接決定了被困人員能否安全疏散。為了研究雙火源之間的溫度分布尤其是近地面位置處的溫度分布，模擬中布置了多排熱電偶，見圖8。根據(jù)圖8中各熱電偶在不同工況下火場穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)，繪制出不同工況下雙火源之間中心火場的溫度分布云圖。以火源間距s=2D為例，在不同火源寬度下，雙火源在中心火場溫度分布見圖9。

由圖9可知：在隧道雙火源火災(zāi)中，火羽流由于火源兩側(cè)空氣卷吸的影響而相互傾斜，在火源處溫度達到最高，雙火源之間的溫度自上而下呈梯度逐漸減小，在隧道底部溫度最小。這是由于火源處的溫度受到火羽流影響較大，火羽流直沖部分維持在較高溫度，雙火源之間的溫度主要受積聚的高溫?zé)煔獬两涤绊?，高溫?zé)煔庀蛳鲁两颠^程中，與環(huán)境不斷換熱，導(dǎo)致溫度逐漸下降。在相同火源間距下，隨著火源寬度增加，火場內(nèi)最高溫度逐漸減小，但火場內(nèi)最低溫度有少量增加。這是由于隨著火源寬度增加，火源單位面積的熱釋放速率以及火焰高度都明顯減小，但雙火源之間的火場因熱阻效應(yīng)的影響更加封閉，熱量和煙氣在其中更易積聚。如圖9所示：火源間距s=2D時，當(dāng)火源寬度由14 cm 逐漸增加至35 cm 時，火場內(nèi)最高溫度會由894 ℃逐漸下降至718 ℃，雙火源中心最低溫度則由78 ℃增加至84 ℃。

根據(jù)前人研究[23-24]，當(dāng)溫度達到40～95 ℃時，人體的生命中樞受到威脅，危及人的生命安全。因此，雙火源之間的高溫環(huán)境會對人體造成較大危害。同時，火源寬度越寬，近地面處的溫度越高，這嚴重影響人員疏散。在實際事故中，需要關(guān)注火場內(nèi)距地面h=1.0～1.5 m位置處的溫度分布，該高度對應(yīng)人員逃生疏散的口鼻高度。

以火源間距s=2D，W=14 cm 為例，圖10所示為h=0.10 m 與h=0.15 m 高度下雙火源之間的溫度分布圖。由圖10可知：火源之間近地面的溫度分布總體呈現(xiàn)“凹”形；近火源處溫度較高，遠離火源后，溫度迅速下降，并逐漸保持穩(wěn)定；同時，在火源位置，h=1.0 m 處的溫度大于h=1.5 m 處的溫度，但在雙火源之間，h=1.0 m處的溫度反而小于h=1.5 m處的溫度，這是因為在火源位置，高度越低，越接近燃燒器表面，其溫度越高；而在雙火源之間，由于熱浮力的影響，高溫?zé)煔鈺嬖谟谒淼赖纳喜靠臻g，因此，h=1.5 m處的溫度反而較高。雙火源之間大部分區(qū)域溫度基本保持穩(wěn)定，且相對較高。向流場圖，如圖12所示。由圖12可見：新鮮風(fēng)流經(jīng)火源到達2 個火源之間后，會形成渦流，并向2個火源提供新鮮空氣，保證火源的持續(xù)燃燒?；鹪磳挾仍綄挘谒淼狼邢蚧鹩鹆髯璧K新鮮風(fēng)流進入雙火源間的面積越大，新鮮風(fēng)流進入到2個火源之間的通道越窄，火源之間煙氣熱量越易積累。

2.3 火源寬度對火區(qū)流場的影響

分析不同火源寬度下，縱向流場分布以及火區(qū)最大流速，這對于了解不同火源寬度下隧道雙火源火災(zāi)具有重要意義。以s=4D的火源間距為例，選取隧道中段(4.5～7.5 m)區(qū)域內(nèi)的流場作為研究對象，說明火源寬度對隧道內(nèi)流場變化的影響，見圖13。由圖13可知：隧道兩端整體由下部進入

圖11所示為不同火源間距和火源寬度下的中心火場穩(wěn)定部分的溫度圖。由圖11可得：隨著火源間距增加，由于雙火源之間空間明顯增加，熱量損失更大，不同火源寬度下的中心火場平均溫度從90 ℃左右逐漸減小至40 ℃左右。但在相同火源間距下，隨著火源寬度增加，火源之間穩(wěn)定階段的溫度呈現(xiàn)了上升趨勢。這主要是由于隨著寬度增加，雙火源之間的熱阻效應(yīng)明顯，新鮮氣流很難進入雙火源之間，造成火源之間的熱量快速積累。

以火源間距s=4D為例，給出高度h=0.10 m 下火源寬度分別為14 cm 和35 cm 工況的隧道中部切新鮮風(fēng)流，到達火源處供給火源持續(xù)燃燒，燃燒后的煙氣在熱浮力的作用下隨火羽流上升至隧道上部，隨后向隧道兩側(cè)運移，并形成穩(wěn)定的流場；在隧道的某一高度會出現(xiàn)明顯的分界線，其兩側(cè)的流線方向完全相反，火場內(nèi)流速在火羽流中達到最大；在火源間距一定時，隨著火源寬度增加，火場內(nèi)最高流速逐漸減小，煙氣運移速度變慢。這是由于隨著火源寬度增加，火場內(nèi)火勢隨之減小，浮力效應(yīng)減弱：當(dāng)火源寬度由14 cm 增加至35 cm時，最高流速從2.5 m/s減小至1.5 m/s左右。

根據(jù)不同工況下流場模擬結(jié)果，給出了火場中的最大流速統(tǒng)計圖，見圖14。由圖14可發(fā)現(xiàn)：隨著火源間距增加，火場內(nèi)最高流速并不會有明顯變化，但受寬度的影響較明顯，這是由于火源間距的變化并不會影響火源單位面積的熱釋放速率，因此，火源對煙氣的熱驅(qū)動力基本保持穩(wěn)定。隧道內(nèi)縱向流速主要影響煙氣的分布，受到較低流速和較小火羽流高度的影響，隧道內(nèi)煙氣層厚度逐漸增加，且在隧道遠端煙氣沉降效果更加明顯。

2.4 火源寬度對火場熱輻射的影響

2.4.1 中心火場熱輻射強度分布

除了溫度影響外，熱輻射對人員疏散也會產(chǎn)生一定影響[25]。對于輻射，縮尺隧道模型與全尺寸隧道比例式如下：

式中：qF為全尺寸隧道熱輻射強度，kW/m2；qM為縮尺寸模型熱輻射強度，kW/m2；LF為全尺寸隧道長，m；LM為縮尺寸模型長，m。

在數(shù)值模型中，在高度分別為0.10 m和0.15 m處布置熱流計用于獲得輻射強度。熱流計的布置間隔與熱電偶布置相同，間隔為0.02 m。以火源間距s=8D，火源寬度W=14 cm 為例，獲得輻射強度分布圖，見圖15。由圖15可知：距離火源位置越近，輻射強度越大。熱輻射曲線在雙火源之間的大部分區(qū)域保持穩(wěn)定，與中心火場內(nèi)溫度分布相似。雙火源間的熱輻射強度直接影響火區(qū)被困及疏散人員的生命安全。

圖16所示為不同火源寬度下火源之間穩(wěn)定輻射的變化規(guī)律。由圖16可知：雙火源之間的穩(wěn)定區(qū)間的熱輻射強度受火源間距影響較大，火源間距由2D增加到8D，熱輻射強度會由19.0 kW/m2左右迅速下降至2.5 kW/m2左右。0.15 m(對應(yīng)實際尺寸1.5 m)高度下的熱輻射強度略高于0.10 m(對應(yīng)實際尺寸1.0 m)高度下的熱輻射強度。在相同火源間距下，寬度也會對火源之間輻射產(chǎn)生一定的影響，呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，但總體影響較小。在火源寬度由14 cm 增加至28 cm 過程中，熱輻射呈現(xiàn)上升趨勢，但當(dāng)火源寬度增加至35 cm時，出現(xiàn)了下降趨勢。

對于火源之間的熱輻射qM，可表示為

式中：qward1和qward2分別為火源1和火源2對目標(biāo)的輻射強度。其中，qwrad1和qwrad2計算方法類似，以qwrad1為例，火源1對目標(biāo)的輻射強度可近似表示為：

式中：E1為火源1火焰表面的發(fā)射率，與火焰溫度相關(guān)；F1為火焰1和中心火場測點的角系數(shù)，為幾何因子，為目標(biāo)物體接收到火焰發(fā)出的輻射熱量占火焰發(fā)射輻射總量的比例[26]。對于空間中任意2個互相可見的表面，表面1 對表面2 的角系數(shù)F1-2可用下式表示：

式中：A1和A2分別表示表面1和表面2輻射面積；l為2 個微面積之間的距離；θ1和θ2分別為2 個微面積的法線與連線l的夾角。若2個微面積相互平行，且微面A2為測點，則θ1=θ2，如圖17(a)所示，有

在相同火源寬度下，火焰表面發(fā)射率基本保持不變，但F1和F2隨距離變化相對較大，呈指數(shù)衰減規(guī)律[27]，這決定了qwrad1和qwrad2隨著雙火源間距增加迅速減小。在相同火源間距下，隨著火源寬度增加，火羽流高度逐漸減小，朝向測點處的火源面形狀發(fā)生改變，由底邊短、高度大逐漸改變?yōu)榈走呴L、高度小，如圖17(b)所示。

當(dāng)火源面形狀由(A)逐漸到(C)時，火焰從長方形逐漸變?yōu)檎叫?，縱向各微元面更靠近目標(biāo)A2，因此l變小，θ1也隨之減小，由式(9)可得，角系數(shù)F1會隨之增加。當(dāng)形狀逐漸變?yōu)?D)時，雖然縱向各微面更靠近目標(biāo)A2，但橫向逐漸邊長，橫向微元面與目標(biāo)A2間距逐漸增加，l和θ1隨之增加，角系數(shù)F1會不斷減小。角系數(shù)變化定量解釋了火源之間輻射變化規(guī)律。

2.4.2 火源之間安全距離

由于隧道雙火源火災(zāi)的火場空間受限以及輻射的影響，消防救援難度大?；饏^(qū)熱輻射強度峰值可達到75 kW/m2左右(對應(yīng)全尺寸隧道峰值可達237.171 kW/m2左右)，因此，在無法撲滅火災(zāi)情況下，消防人員進入雙火源中心火場后的安全救援距離變得尤為重要[28-29]。

在滅火施救戰(zhàn)斗中，消防員的隔熱防護服和滅火防護服在一定程度上能保證消防人員自身安全。GA 634—2015“消防員隔熱防護服”[30]以及GA 10—2014“消防員滅火防護服”[31]對熱防護性能做出了規(guī)定，要求兩者針對熱輻射和熱對流綜合作用的熱防護能力(TPP)都不應(yīng)小于28.0，即1 171.52 (kW·s)/m2。以消防人員在火場作戰(zhàn)輪換時間為3～5 min計算，則身著TPP為28.0防護服的消防人員在熱輻射強度3.91～6.51 kW/m2的環(huán)境中工作至輪換時間，人體皮膚會達到二級燒傷。表3給出了4 種火源間距下h=0.15 m(對應(yīng)實際尺寸高度1.5 m)隧道中心測點的最小平均熱輻射強度。

由表3可知，中心火場最小平均熱輻射強度會隨火源間距增加明顯減小，但始終大于安全熱輻射距離。因此，在雙火源實際間距達到8D=11.2 m時，中心火場仍不會出現(xiàn)安全工作區(qū)域，雙火源中心火場對生命安全有較高風(fēng)險。因此，在隧道雙火源火災(zāi)發(fā)生后，在沒有一定保護措施前提下，避免盲目進入救援。

表3 不同火源間距下測點最低平均熱輻射Table 3 Lowest average heat radiation of measuring points under different fire source spacings kW/m2

3 結(jié)論

1)在隧道雙火源火災(zāi)中，隨著火源寬度增加，2個火源附近火場溫度明顯下降。隧道遠端溫度分布呈指數(shù)衰減規(guī)律，且溫度衰減因子隨火源寬度增加而逐漸減小?；鹪粗g近地面溫度呈現(xiàn)“凹”形分布，大部分區(qū)域保持穩(wěn)定溫度，且隨寬度增加，穩(wěn)定區(qū)域溫度逐漸上升，這主要是寬度增加限制了新鮮冷空氣進入火源之間。

2)隧道雙火源火災(zāi)發(fā)生時，在熱釋放速率一定的前提下，火場內(nèi)流速均在火羽流中達到最大值，最大流速受火源間距影響較小，受火源寬度影響較大?；鹪丛綄挘×π?yīng)越弱，煙氣更易沉降，人員疏散過程中面臨的風(fēng)險越大。

3)在隧道雙火源火災(zāi)工況下，熱輻射強度在雙火源間之間的大部分區(qū)域保持穩(wěn)定。穩(wěn)定輻射受火源間距影響較大，受火源寬度的影響較小。輻射隨火源距離增加迅速下降，但依然會對救災(zāi)人員造成較大威脅。

4)綜合隧道內(nèi)溫度、煙氣流動和輻射等參數(shù)的分布變化規(guī)律，隧道內(nèi)雙火源火災(zāi)發(fā)生后，人員應(yīng)該盡快疏散，避免在火源之間停留。在準備不充分條件下，應(yīng)避免盲目進入雙火源之間開展救災(zāi)。