[发明专利]一种地铁区间隧道竖井送风有效风量确定方法

权利要求书

1.一种地铁区间隧道竖井送风有效风量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：确定地铁区间隧道竖井送风有效风量的影响因素，建立所述地铁区间隧道竖井送风有效风量与所述影响因素之间的关系式；

S2：确定所述影响因素的基本量纲，将所述影响因素由所述基本量纲表示，建立所述地铁区间隧道竖井送风有效风量与所述影响因素的量纲关系式；

S3：确定所述影响因素中的基本物理量，根据π定理得到各无量纲项，进而将上述S2中建立的量纲关系式转化为无量纲关系式，再根据相似理论推导最终得到所述地铁区间隧道竖井送风有效风量的无量纲计算公式；

S4：通过数值模拟得到不同火灾工况下所述地铁区间隧道竖井送风有效风量的数值，将模拟结果绘制成散点图，并确定所述影响因素对所述地铁区间隧道竖井送风有效风量的影响；

S5：对上述结果进行非线性拟合，得到无量纲关系式中的各未知系数的取值，进而建立所述地铁区间隧道竖井送风有效风量的计算公式。

2.根据权利要求1所述的用于地铁区间隧道竖井送风有效风量计算方法，其特征在于：所述步骤S1中所述影响因素包含火灾热释放率Q、火源距离L、隧道阻塞比β、竖井送风风量Q_s、空气密度ρ₀、空气定压比热c_p、空气温度T₀、重力加速度g、隧道水力直径H_D。

3.根据权利要求2所述的用于地铁区间隧道竖井送风有效风量计算方法，其特征在于：所述步骤S1中所述竖井送风有效风量与不同影响因素之间的关系式为：

f(Q,L,β,Q_s,ρ₀,c_p,T₀,g,H_D)＝0。

4.根据权利要求3所述的用于地铁区间隧道竖井送风有效风量计算方法，其特征在于：所述步骤S2中所述竖井送风有效风量与不同影响因素之间的量纲公式为：

式中M为质量量纲、t为时间量纲、L为长度量纲、T为温度量纲。

5.根据权利要求4所述的用于地铁区间隧道竖井送风有效风量计算方法，其特征在于：所述步骤S3中所述基本物理量外影响因素的无量纲项为：

6.根据权利要求5所述的用于地铁区间隧道竖井送风有效风量计算方法，其特征在于：所述步骤S4中所述无量纲竖井送风有效风量与上述无量纲项之间的无量纲关系式为：

即，Q_e^*＝f(Q^*，L^*，β^*，Q_s^*)。

7.根据权利要求1至6任一项权利要求所述的用于地铁区间隧道竖井送风有效风量计算方法，其特征在于：所述步骤S4中的隧道尺寸为长2600m×宽4.8m×高4.4m；所述竖井的尺寸为长6m×宽3.2m；所述区间断面布置为地铁列车行车区间。

8.根据权利要求1至6任一项权利要求所述的用于地铁区间隧道竖井送风有效风量计算方法，其特征在于：所述步骤S4中所述火灾工况下火源功率为5～10MW，火源尺寸为长6m×宽2m，火灾增长速率0.04689kW/s²；所述火源位于地铁列车底部中间位置。

9.根据权利要求1至6任一项权利要求所述的用于地铁区间隧道竖井送风有效风量计算方法，其特征在于：所述竖井在区间端部各建立一个；所述区间断面布置包含行车区间、行车区间左侧烟道及管廊、行车区间右侧安全通道。